初识C语言（五）

自定义函数

C语言提供了大量的库函数（右侧资料下载中有），比如stdio.h提供输出函数，但是还是满足不了我们开发中的一些逻辑，所以这个时候需要自己定义函数，自定义函数的一般形式：

注意：

1、[]包含的内容可以省略，数据类型说明省略，默认是int类型函数；参数省略表示该函数是无参函数，参数不省略表示该函数是有参函数；

2、函数名称遵循标识符命名规范；

3、自定义函数尽量放在main函数之前，如果要放在main函数后面的话，需要在main函数之前先声明自定义函数，声明格式为：[数据类型说明] 函数名称（[参数]）

实例：

#include <stdio.h>

/* 自定义整型函数 sayLove() */
int sayLove()
{
    printf("%s
", "I love imooc");//在这里输入输出语句printf，输出内容为I Love imooc 
    return 0;
}
/* 自定义整型函数 dividLine() */
int dividLine()
{
    printf("%s
", "*************");
    return 0;
}
/* 主函数 */
int main()
{   
    sayLove();
    dividLine();
    return 0;
}

输出结果：
I love imooc
*************

函数调用

自定义的函数不是放在程序中摆着看的，我们需要用到自定义的函数的时候，就得调用它，那么在调用的时候就称之为函数调用。

在C语言中，函数调用的一般形式为：

函数名（[参数]）;

注意：

1、对无参函数调用的时候可以将[]包含的省略。

2、[]中可以是常数，变量或其它构造类型数据及表达式，各参数之间用逗号分隔。

实例：

#include <stdio.h>

/* 自定义整型函数 sayLove() */
int sayLove()
{
    //在这里输入输出语句printf，输出内容为I Love imooc 
    printf("%s
", "I Love imooc");
    return 0;
}

/* 自定义整型函数 dividLine() */
int dividLine()
{
    printf("%s
", "*************");
    return 0;
}

/* 主函数 */
int main()
{
    /* 调用所写函数 */
    dividLine();
    sayLove();
    dividLine();
    return 0;
}

输出：

有参与无参

在函数中不需要函数参数的称之为无参函数，在函数中需要函数参数的称之为有参函数，有参和无参函数的一般形式如下：

有参函数和无参函数的唯一区别在于：函数（）中多了一个参数列表。

下面看一个例子对比有参和无参函数：

对应输出的结果：

有参函数更为灵活，输出的图形可以随着n的改变而随意变动，只要在main函数中传递一个参数就可以了；而在无参函数中输出的相对就比较固定，当需要改动的时候还需要到自定义的方法内改变循环变量的值。

实例：

#include <stdio.h>
/* 考虑一下哪个输出该用无参函数哪个输出该用有参函数呢？ */
int learing()
{
    printf("%s
", "小明在慕课网上学习");
    return 0;
}

int number(int n)
{
    printf("小明在慕课网上学习了%d门课程", n);
    return 0;
}
int main()
{
    learing();
    number(4);
    return 0;
}

输出结果：
小明在慕课网上学习
小明在慕课网上学习了4门课程

形参与实参

函数的参数分为形参和实参两种,形参是在定义函数名和函数体的时候使用的参数,目的是用来接收调用该函数时传入的参数，说了的话而不实际行动；实参是在调用时传递该函数的参数，能实际行动起来。

函数的形参和实参具有以下特点：

• 形参只有在被调用时才分配内存单元，在调用结束时，即刻释放所分配的内存单元。因此，形参只有在函数内部有效。函数调用结束返回主调函数后则不能再使用该形参变量。
• 实参可以是常量、变量、表达式、函数等，无论实参是何种类型的量，在进行函数调用时，它们都必须具有确定的值，以便把这些值传送给形参。因此应预先用赋值等办法使实参获得确定值。
• 在参数传递时，实参和形参在数量上，类型上，顺序上应严格一致，否则会发生类型不匹配”的错误。

实例：以下函数multiDouble(int x)实现把x乘以2再返回给函数调用处。

实例：

#include <stdio.h>
int getGirth(int a,int b,int c)
{
    if( (a+b)<=c || (a+c)<=b || (b+c)<=a )   //判断是否为三角形
    {
        printf("不构成三角形
");
        return 0;                                
    }
    else
    {
      int cirf = a + b +c;//计算三角形周长
      return cirf;
    }
       
} 

int main()
{
    /* 定义三角形三边长 */
    int a, b, c;
    a = 3;
    b = 4;
    c = 5;
    printf("三角形的周长是：%d
", getGirth(a, b, c));  //调用周长函数
    return 0;
}

输出结果为： 三角形周长是：12 

函数的返回值

函数的返回值是指函数被调用之后，执行函数体中的程序段所取得的并返回给主调函数的值。

函数的返回值要注意以下几点：

1. 函数的值只能通过return语句返回主调函数。return语句的一般形式为：

   return 表达式 或者为： return (表达式);

2. 函数值的类型和函数定义中函数的类型应保持一致。如果两者不一致，则以函数返回类型为准，自动进行类型转换。

实例：

小明碰到一道数学选择题问小刚，小刚算了一会给小明说计算结果是100，应选A。那么小刚给小明的反馈就可以说是小刚的一个返回值。

如小刚说选A，那么就返回一个字符型数据，用代码表示就是：

小刚说值为100，那么就返回一个整型数据，用代码表示就是：

没有返回值的函数，返回类型为void。如果小刚算了一会没有返回结果的话，那么用代码表示就是：

注意：void函数中可以有执行代码块，但是不能有返回值，另void函数中如果有return语句，该语句只能起到结束函数运行的功能。其格式为：return;

实例：

#include <stdio.h>
/* Jone算出结果应该怎么写函数？ */
 int joneResult(int x, int y, int z)
{
   int sum = x+y+z;
   return sum/3;//这里是不是应该将sum返回呢？
}
/* Jack没有算出结果只说了一句话是不是应该用无返回值函数？ */
 void jackResult(int x, int y, int z)
{
    printf("我算不出来
");
}
int main()
{
    int a, b, c;
    a = 10;
    b = 20;
    c = 30;
    //Jone的返回值类型是什么？
    int jR = joneResult(a, b, c); 
    printf("Jone运算结果是：%d
", jR);
    printf("Jack运算结果是：");
    //Jack没有算出结果只说了句话，是不是直接调用函数就可以了？
    jackResult(a, b, c);
    return 0;
}

运行结果为

注释：

• 用户定义的函数中可以没有return语句。
• 用户定义的函数中如果有return语句，函数可以为void类型。
• 函数的return语句中可以没有表达式。
• 用户定义的函数只能有一个return语句。

递归函数（一）

递归，递归就是一个函数在它的函数体内调用它自身。执行递归函数将反复调用其自身，每调用一次就进入新的一层。

例如：计算n的阶乘可以使用以下代码：

运行结果为： 5的阶乘=120

实例：

#include <stdio.h>
/* 定义获取单词数量的函数 */
int getWordNumber(int n)
{   
    if(n == 1)
    {   
        return 1;    //第一天只会1个单词
    }
    else{
        return getWordNumber (n-1) + n;      
    }//到第天会的单词数量
}
int main()
{
    int num = getWordNumber(10);     //获取会了的单词数量
    printf("小明第10天记了:%d个单词。
", num);
    return 0;
}

输出结果：

递归函数（二）

对上一小节中求5的阶乘这个例子进行一下剖析，看一看他的运算过程：

程序在计算5的阶乘的时候，先执行递推，当n=1或者n=0的时候返回1，再回推将计算并返回。由此可以看出递归函数必须有结束条件。

递归函数特点：

• 每一级函数调用时都有自己的变量，但是函数代码并不会得到复制，如计算5的阶乘时每递推一次变量都不同；
• 每次调用都会有一次返回，如计算5的阶乘时每递推一次都返回进行下一次；
• 递归函数中，位于递归调用前的语句和各级被调用函数具有相同的执行顺序；
• 递归函数中，位于递归调用后的语句的执行顺序和各个被调用函数的顺序相反；
• 递归函数中必须有终止语句。

总结递归：自我调用且有完成状态。

实例：
猴子第一天摘下N个桃子，当时就吃了一半，还不过瘾，就又多吃了一个。第二天又将剩下的桃子吃掉一半，又多吃了一个。以后每天都吃前一天剩下的一半零一个。到第10天在想吃的时候就剩一个桃子了,问第一天共摘下来多少个桃子？并反向打印每天所剩桃子数。

分析：（第N天的桃子 / 2） -1 = 第N+1天的桃子 即第N天的桃子 = （第N+1天的桃子 + 1） * 2

运行结果：

实例：

有5个人坐在一起，问第5个人多少岁？他说比第4个人大2岁。问第4个人岁数，他说比第3个人大2岁。问第3个人，又说比第2人大两岁。问第2个人，说比第1个人大两岁。最后 问第1个人，他说是10岁。请问第5个人多大？

输出结果：

第5个人的年龄是18岁

局部和全局

C语言中的变量，按作用域范围可分为两种，即局部变量和全局变量。

局部变量也称为内部变量。局部变量是在函数内作定义说明的。其作用域仅限于函数内， 离开该函数后再使用这种变量是非法的。在复合语句中也可定义变量，其作用域只在复合语句范围内。

全局变量也称为外部变量，它是在函数外部定义的变量。它不属于哪一个函数，它属于一个源程序文件。其作用域是整个源程序。

实例：

#include <stdio.h>
int x = 77;
void fn1()
{   
    printf("fn1(): x=%d
", x);       
}
int main()
{
    int x = 10;
    if(x>0)
    {
        int x = 100;
        x /= 2;
        printf("if语句内, x=%d
", x);       
    }
    printf("main方法内, x=%d
", x);
    fn1();
    return 0;
}

输出结果：

分析：

• 当局部变量和全局变量同时出现时以局部变量为主。

变量存储类别

C语言根据变量的生存周期来划分，可以分为静态存储方式和动态存储方式。

静态存储方式：是指在程序运行期间分配固定的存储空间的方式。静态存储区中存放了在整个程序执行过程中都存在的变量，如全局变量。

动态存储方式：是指在程序运行期间根据需要进行动态的分配存储空间的方式。动态存储区中存放的变量是根据程序运行的需要而建立和释放的，通常包括：函数形式参数；自动变量；函数调用时的现场保护和返回地址等。

C语言中存储类别又分为四类：自动（auto）、静态（static）、寄存器的（register）和外部的（extern）。

1、用关键字auto定义的变量为自动变量，auto可以省略，auto不写则隐含定为“自动存储类别”，属于动态存储方式。如：

2、用static修饰的为静态变量，如果定义在函数内部的，称之为静态局部变量；如果定义在函数外部，称之为静态外部变量。如下为静态局部变量：

注意：静态局部变量属于静态存储类别，在静态存储区内分配存储单元，在程序整个运行期间都不释放；静态局部变量在编译时赋初值，即只赋初值一次；如果在定义局部变量时不赋初值的话，则对静态局部变量来说，编译时自动赋初值0（对数值型变量）或空字符（对字符变量）。

3、为了提高效率，C语言允许将局部变量得值放在CPU中的寄存器中，这种变量叫“寄存器变量”，用关键字register作声明。例如：

注意：只有局部自动变量和形式参数可以作为寄存器变量；一个计算机系统中的寄存器数目有限，不能定义任意多个寄存器变量；局部静态变量不能定义为寄存器变量。

4、用extern声明的的变量是外部变量，外部变量的意义是某函数可以调用在该函数之后定义的变量。如：

补充：C语言中每个变量都有3个性质：存储期限、作用域、链接

1）存储期限：变量的存储期限决定了为变量预留的内存被释放的时间。共2种，自动存储期限（auto），静态存储期限（static），自动存储（auto）的变量在所属块被执行时获得内存单元，并在块终止时释放内存单元，自动的获得或释放内存，故名auto。具有静态存储的变量（static）在程序运行期间始终占有同一内存单元，静止不变，故名static。

2）作用域：变量的作用域指可以使用该变量的那一部分程序文本。共2种，块作用域指从声明位置到所在块的末尾均可见，文件作用域指从声明的地方到文件的末尾均可见。

3）链接：变量的链接指程序的不同部分可以共享此变量。共3种，外部链接指可以被程序中不同文件共享，内部链接指只属于单独一个文件，无链接指属于单独一个函数，而且根本不能被共享。

注释：

• 静态变量只赋值一次。
• C程序函数定义的自动变量，系统不自动赋确定的初值。
• C程序函数的形式参数不可以说明为static型变量。
• 在C程序的同一函数中，各复合语句内可以定义变量，其作用域仅限本复合语句。

内部函数与外部函数

在C语言中不能被其他源文件调用的函数称谓内部函数 ，内部函数由static关键字来定义，因此又被称谓静态函数，形式为：

static [数据类型] 函数名（[参数]） 

这里的static是对函数的作用范围的一个限定，限定该函数只能在其所处的源文件中使用，因此在不同文件中出现相同的函数名称的内部函数是没有问题的。

在C语言中能被其他源文件调用的函数称谓外部函数 ，外部函数由extern关键字来定义，形式为：

extern [数据类型] 函数名([参数]) 

C语言规定，在没有指定函数的作用范围时，系统会默认认为是外部函数，因此当需要定义外部函数时extern也可以省略。

实例：

#include <stdio.h>
static void say(){
    printLine();
    printf("I love imooc
");
    printf("good good study!
");
    printf("day day up!
");
    printLine();
}
extern void printLine()     //这里定义的方法对吗？
{
   printf("**************
");   
}
int main()
{
    say();
    return 0;
}

输出结果：

综合习题

北京市出租车打车计费规则如下：

1. 每公里单价计费2.3元

2. 起步价13元(包含3公里)

3. 晚上23点(含)至次日凌晨5点(不含)打车，每公里单价计费加收20%。

4. 每次乘车加收1元钱的燃油附加税。

小明每天上下班都要打车，公司和家的距离为12公里，上午上班时间为9点，下午下班时间为6点。

请编写一个小程序计算小明每天打车的总费用。

#include <stdio.h>
float carFare(int clock, int miles)
{   
    float money;
    if(miles<=3)
    {   
        money = 14;
        printf("小明的车费为14
");
    }
    else if(clock >= 23 || clock < 5)
    {
        money = 13 + (miles - 3)*(1 + 0.2)*2.3 + 1;
        printf("小明的车费为%f
", money);
    }
    else
    {
        money = 13 + (miles - 3)*2.3 + 1;
        printf("小明的车费为%f
", money);
    }
    return money;
}
int main()
{   
    printf("小明的车费一共为：%.1f
",carFare(9,12)+carFare(18,12));
    return 0;
}
输出结果：
小明的车费为34.700001元
小明的车费为34.700001元
小明的车费一共为：69.4元