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C语言学习笔记-初阶（23）函数详解

article 2025/3/5 3:17:14

一、数组做函数参数

在使用函数解决问题的时候，难免会将数组作为参数传递给函数，在函数内部对数组进操作。

比如：写一个函数对将一个整型数组的内容，全部置为-1，再写一个函数打印数组的内容。

简单思考一下，基本的形式应该是这样的：

#include <stdio.h>
int main()
{
 int arr[] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
 set_arr();//设置数组内容为-1
 print_arr();//打印数组内容
 return 0;
}

这里的set_arr函数要能够对数组内容进行设置，就得把数组作为参数传递给函数，同时函数内部在设置数组每个元素的时候，也得遍历数组，需要知道数组的元素个数。所以我们需要给set_arr传递2个参数，一个是数组，另外一个是数组的元素个数。仔细分析print_arr也是一样的，只有拿到了数组和元素个数，才能遍历打印数组的每个元素。

#include <stdio.h>
int main()
{
 int arr[] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
 int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
 set_arr(arr, sz);//设置数组内容为-1
 print_arr(arr, sz);//打印数组内容
 return 0;
}

数组作为参数传递给了set_arr 和 print_arr 函数了，那这两个函数应该如何设计呢？

这里我们需要知道数组传参的几个重点知识：

• 函数的形式参数要和函数的实参个数匹配

• 函数的实参是数组，形参也是可以写成数组形式的

• 形参如果是一维数组，数组大小可以省略不写

• 形参如果是二维数组，行可以省略，但是列不能省略

• 数组传参，形参是不会创建新的数组的

• 形参操作的数组和实参的数组是同一个数组

根据上述的信息，我们就可以实现这两个函数：

void set_arr(int arr[], int sz)
{
 int i = 0;
 for(i=0; i<sz; i++)
 {
 arr[i] = -1;
 }
}
void print_arr(int arr[], int sz)
{
 int i = 0;
 for(i=0; i<sz; i++)
 {
 printf("%d ", arr[i]);
 }
 printf("\n");
}

二、嵌套调用和链式访问

2.1 嵌套调用

嵌套调用就是函数之间的互相调用，每个函数就像一个乐高零件，正是因为多个乐高的零件互相无缝的配合才能搭建出精美的乐高玩具，也正是因为函数之间有效的互相调用，最后写出来了相对大型的程序。

假设我们计算某年某月有多少天？，如果要函数实现，可以设计2个函数:

• is_leap_year()：根据年份确定是否是闰年

• get_days_of_month()：调用is_leap_year确定是否是闰年后，再根据月计算这个月的天数

int is_leap_year(int y)
{
 if(((y%4==0)&&(y%100!=0))||(y%400==0))
 return 1;
 else
 return 0;
}

int get_days_of_month(int y, int m)
{
 int days[] = {0, 31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31};
 int day = days[m];
 if (is_leap_year(y) && m == 2)
 day += 1;
 
 return day;
}

int main()
{
 int y = 0;
 int m = 0;
 scanf("%d %d", &y, &m);
 int d = get_days_of_month(y, m);
 printf("%d\n", d);
 return 0;
}

这一段代码，完成了一个独立的功能。代码中反应了不少的函数调用：

• main 函数调用 scanf 、 printf 、 get_days_of_month

• get_days_of_month 函数调用 is_leap_year

未来的稍微大一些代码都是函数之间的嵌套调用，但是函数是不能嵌套定义的。

2.2 链式访问

所谓链式访问就是将一个函数的返回值作为另外一个函数的参数，像链条一样将函数串起来就是函数的链式访问。

比如：

#include <stdio.h>
int main()
{
 int len = strlen("abcdef");//1.strlen求⼀个字符串的⻓度
 printf("%d\n", len);//2.打印⻓度 
 return 0;
}

前⾯的代码完成动作写了2条语句，把如果把strlen的返回值直接作为printf函数的参数呢？这样就是一个链式访问的例子了。

#include <stdio.h>
int main()
{
 printf("%d\n", strlen("abcdef"));//链式访问
 return 0;
}

在看⼀个有趣的代码，下面代码执行的结果是什么呢？

#include <stdio.h>
int main()
{
    printf("%d", printf("%d", printf("%d", 43)));
    return 0;
}

这个代码的关键是明白 printf 函数的返回是啥？

int printf ( const char * format, ... );

printf函数返回的是打印在屏幕上的字符的个数。

上面的例子中，我们就第一个printf打印的是第二个printf的返回值，第二个printf打印的是第三个 printf的返回值。

第三个printf打印43，在屏幕上打印2个字符，再返回2

第二个printf打印2，在屏幕上打印1个字符，再放回1

第一个printf打印1

所以屏幕上最终打印：4321

三、函数的声明和定义

3.1 单个文件

一般我们在使用函数的时候，直接将函数写出来就使用了。

比如：我们要写一个函数判断一年是否是闰年。

那如果我们将函数的定义放在函数的调用后边，如下：

这个代码在VS2022上编译，会出现下面的警告信息：

这是因为C语言编译器对源代码进行编译的时候，从第一行往下扫描的，当遇到第7行的is_leap_year 函数调用的时候，并没有发现前面有is_leap_year的定义，就报出了上述的警告。

把怎么解决这个问题呢？就是函数调用之前先声明⼀下is_leap_year这个函数，声明函数只要交代清楚：函数名，函数的返回类型和函数的参数。

如：int is_leap_year(int y)；这就是函数声明，函数声明中参数只保留类型，省略掉名字也是可以的。

代码变成这样就能正常编译了。

函数的调用一定要注意，先声明后使用；

函数的定义也是一种特殊的声明，所以如果函数定义放在调用之前也是可以的。

3.2 多个文件

一般在企业中我们写代码时候，代码可能比较多，不会将所有的代码都放在一个文件中；我们往往会根据程序的功能，将代码拆分放在多个文件中。

一般情况下，函数的声明、类型的声明放在头文件（.h）中，函数的实现是放在源文件（.c）文件中。

如下：

add.c

//函数的定义
int Add(int x, int y)
{
 return x+y;
}

add.h

//函数的声明
int Add(int x, int y);

test.c

#include <stdio.h>
#include "add.h"
int main()
{
 int a = 10;
 int b = 20;
 //函数调⽤
 int c = Add(a, b);
 printf("%d\n", c);
 return 0;
}

运行结果：

有了函数声明和函数定义的理解，我们写代码就更方便了。

3.3 static和extern

static 和 extern 都是C语言中的关键字。

static 是静态的的意思，可以用来：

• 修饰局部变量

• 修饰全局变量

• 修饰函数

extern 是用来声明外部符号的。

在讲解 static 和 extern 之前再讲⼀下：作用域和生命周期。

作用域（scope）是程序设计概念，通常来说，一段程序代码中所用到的名字并不总是有效（可用）的，而限定这个名字的可用性的代码范围就是这个名字的作用域。

1. 局部变量的作用域是变量所在的局部范围。

2. 全局变量的作用域是整个工程（项目）。

生命周期指的是变量的创建(申请内存)到变量的销毁(收回内存)之间的⼀个时间段。

1. 局部变量的生命周期是：进入作用域变量创建，生命周期开始，出作用域生命周期结束。

2. 全局变量的生命周期是：整个程序的⽣命周期。

3.3.1 static修饰局部变量

对比代码1和代码2的效果，理解 static 修饰局部变量的意义。

代码1的test函数中的局部变量i是每次进入test函数先创建变量（生命周期开始）并赋值为0，然后 ++，再打印，出函数的时候变量生命周期将要结束（释放内存）。

代码2中，我们从输出结果来看，i的值有累加的效果，其实 test函数中的i创建好后，出函数的时候是不会销毁的，重新进入函数也就不会重新创建变量，直接上次累积的数值继续计算。

结论：static修饰局部变量改变了变量的生命周期，生命周期改变的本质是改变了变量的存储类型，本来⼀个局部变量是存储在内存的栈区的，但是被 static 修饰后存储到了静态区。存储在静态区的变量和全局变量是⼀样的，生命周期就和程序的生命周期⼀样了，只有程序结束，变量才销毁，内存才回收。但是作用域不变的。