9函数

函数

1. 函数的基础知识

数学中的函数，大家都不陌生，一般的形式是 f(x) = y，x 是自变量，y 是函数值。程序中的函数，和数学中的函数基本一致，有自变量，我们称作“传入参数”，还有函数值，我们叫做返回值。

• 第一个部分，是函数返回值的类型。
• 第二个部分，是函数名字，调用函数的时候，需要给出这个函数名，所以在设计函数名的时候，要尽量设计一个与函数功能有关的名字，例如上图中的函数，通过名字我们可知，这就是一个求平方的函数。
• 第三部分，是传入参数，就是数学函数中的自变量。
• 第四部分就是函数体，也就是要完成函数功能的逻辑代码，结果值是通过 return 语句进行返回的，而整个函数体的逻辑要包裹在一对大括号内部。

#include <stdio.h>
int square(int x) { // 定义函数 square
    return x * x;
}
int main() {
    int n;
    scanf("%d", &n);
    printf("%d
", square(n));
    return 0;
}

上述代码中，在主函数中，我们读入一个整型数字 n，然后输出 n 的平方值。这里在计算 n 的平方值的时候，程序中调用了上面定义的 square 函数，那么 printf 函数相当于输出的是 square 函数的返回值，根据 square 函数的实现，如果传入的值是 x，那么返回值就是 x * x ，即 x 的平方值。

2. 普通变量的函数传递参数

函数的参数传递过程，就是“实参”给“形参”赋值的过程，“实参”与“形参”之间互相独立，互不影响。

#include <stdio.h>
void add(int n, int m) {
    n += m;
    return ;
}
int main() {
    int n, m;
    scanf("%d%d", &n, &m);
    add(n, m);
    printf("%d
", n);
    return 0;
}

函数的参数传递过程，就是“实参”给“形参”赋值的过程。

这个程序中，主函数中的变量 n 就是“实参”，add 函数中的参数 n 就是“形参”，虽然两者名字一样，可完全是两个互相独立的变量。

3. 数组的函数传参

#include <stdio.h>
void add(int *p, int n) {
    for (int i = 1; i < n; i++) {
        p[0] += p[i];
    }
    return ;
}
int main() {
    int arr[10] = {1, 2, 3};
    add(arr, 3);
    printf("%d", arr[0]);
    return 0;
}

你运行这段程序，会发现输出的结果是 6，意味着数组中的第一个元素的值发生了变化。再想想今天我们要记住的那句话：函数的参数传递过程，就是“实参”给“形参”赋值的过程，“实参”与“形参”之间互相独立，互不影响。

这里面我们的“实参”，实际上是数组的首地址，形参是存储这个首地址的函数参数中的那个指针变量。也就是说，在 add 函数内部，操作的地址空间，和主函数中的那个数组的空间是一个空间，这就是为什么传递数组时，相关元素的值在函数内部可以被改掉的一个原因，因为传递的是地址！

4. 传入与传出参数

#include <stdio.h>
void calc(int x, int *p) {
    *p = x * x;
    return ;
}
int main() {
    int n, m;
    scanf("%d", &n);
    calc(n, &m);
    printf("%d
", m);
    return 0;
}

开始先定义了一个 calc 函数，calc 函数有两个参数，第一个是一个整型参数，第二个是一个整型地址，函数内部，将 x 的平方值存储到了 p 所指向的存储空间中。在主函数中调用了 calc 函数，分别传入 n 的值和 m 的地址，然后输出 m 的值，最后你会发现输出的 m 值，就是 n 的平方值。

首先第一个参数 x，是外部传入的一个值，这个值在函数内部，要参与重要的运算过程，也就是说，这个值的感觉更像是从外部传入到内部，然后在函数内部发挥作用，这种类型的参数，我们就叫“传入参数”。

再看 calc 函数的第二个参数，传入的是一个地址。在函数内部的作用，只是将计算得到的一些结果存储在这个地址所指向的空间中，而记录的这些结果，在函数内部是没有用的，是要等到函数执行完后，回到调用者之后，例如上面的主函数内部，才有用。这一个参数的作用，更像是把值从 calc 内部带出到主函数内部而设计的，这类参数，我们叫做“传出参数”。

就像上面代码中看到的，“传入参数”一般就是把值传进去就行，而“传出参数”由于要把值从函数中带出来，一般要传变量地址进去，这样，函数内部才能准确的把结果写入到相关地址所对应的内存中。

思考题（1）：数组和函数的思考

请思考如下两个概念的异同：
一个整型数组元素，例如：arr[100]
一个传入整型并且返回整型的函数，例如：func(100)

第一个是申请的占用连续内存空间的数组元素
第二个是申请100个整型数据，内存空间不一定连续
数组只能一次返回一个，函数可以返回多个

思考题（2）：如何确定存在知识的盲区

什么叫“存在知识的盲区”呢？就是当你面对一片黑暗的时候，你可以确定这里一定有知识，而不仅仅只是一片黑暗。就像今天我们学习了函数的相关知识，自然的，就会反问自己一句，这些就是函数知识的全部了么？我们如何来确定这个问题的答案呢？很简单，根据已知推未知。

总结

1. 函数的作用，是做功能封装，以便在程序其他地方复用相关功能。
2. C 语言中的函数的传参过程，是实参给形参赋值的过程，改变形参的值，不会影响实参。
3. 在函数参数设计中，一定要分清楚，传入参数和传出参数在功能上的差别。