程序设计入门-C语言基础知识-翁恺-第五周：函数-详细笔记（五）

第五周：函数

目录

• 第五周：函数
  • 5.1 函数
  • 5-2 使用函数
  • 5.3 课后习题

5.1 函数

什么是函数？

• 函数是一块代码，接受零个或多个参数，做一件事情，并返回零个或一个值。
• 函数声明语法
  返回值 函数名(参数列表){
  函数体
  }
• 我们前面列子中经常使用的printf和scanf都是函数

调用函数

• 函数(参数值);
• ()小括号起到了表示函数调用的重要作用，及时没有参数也需要()
• 如果有参数，则需要给出正确的数量和顺序
• 这些值会被按照顺序依次来初始化函数中的参数
• 调用函数时给的参数叫做实际参数，在函数体内接受到的参数叫形式参数
• 函数知道每一次是哪里调用它，会返回到正确的地方
• 可以传递给函数的值是表达式的结果，这包括：
  • 字面量
  • 变量
  • 函数的返回值
  • 计算的结果
• 调用函数时给的值与参数的类型不匹配是C语言传统上最大的漏洞
• 编译器总是悄悄替你把类型转换好，但是这很可能不是你所期望的
• 后续的语言，C++/Java在这方面很严格

从函数中返回值

• return停止函数的执行，并返回一个值
• return;
• return 表达式;
• 一个函数中可以有多个return语句
• 不推荐给一个函数多个return不符合单一出口原则，多个return我们再做修改时需要去找所有的出口

没有返回值的函数

• void 函数名（参数表）
• 不能使用呆值的return，也可以没有return
• 调用的时候不能做返回值的赋值
• tips：如果是有返回值的函数，则必须使用带值的return

5-2 使用函数

• 把函数的原型声明写在main函数前是因为c的编译器自上而下顺序分析你的代码
• 函数可以先做原型声明，再定义；
• 函数的声明和定义必须一致

函数原型

• 函数头，以分号";"结束，就构成了函数原型
• 函数原型的目的是告诉编译器这个函数长什么样子
  • 名称
  • 参数（数量及类型）
  • 返回类型
• 旧的标准习惯把函数原型写在调用它的函数里面，现在一般写在调用它函数的前面。
• 原型里可以不写参数的名字，但是一般仍然要写上，便于阅读。

参数的传递

• c语言的函数的参数的传递是对值的传递
• 每个函数有自己的变了空间，参数也位于这个独立的空间中，和其他函数没有关系
• 过去，对于函数参数表中的参数，叫做“形式参数”，调用函数时给的值，叫做“实际参数”
• 由于容易让初学者误会实际参数就是实际在函数中进行计算的参数，误会调用函数的时候把变量而不是值传进去了，所以我们不建议继续用这种种古老的方式称呼它们。
• 调用参数的时候，我们就叫把值传递进去了，而在函数内部我们就称为参数。

本地变量

• 函数的每次运行，就产生了衣蛾独立的变量空间，在这个空间中的变量，是函数这次运行所独有的，称为本地变量。
• 作用域：在（代码的）什么范围内可以访问这个变量（这个变量可以）起作用
• 对于本地变量，这两个问题的答案是统一的——大括号内（块）

本地变量的规则

• 本地变量时定义在块内的
  • 块可以是函数的块内
  • 也可以是语句的块内
  • 甚至可以随便拉一大括号定义变量
• 程序运行进入这个快之前，这个变量不存在，离开这个快，这个变量也消失了
• 在块外定义的变量在块内仍然有效
• 在块里面定义了和外面同名的变量则掩盖了外面的
• 不能在同一块内定义同名的变量
• 本地变量不会被默认初始化
• 参数在进入函数的时候就被初始化了

没有参数时

• 在函数没有参数时一定要使用void填充参数，比如： void f(void);
• 因为如果不写void就等于告诉编译器，不确定需要什么参数，当调用函数时如果有参数，编译器会默认以为函数的参数的类型都是int ，而且在定义时如果参数不一致编译器也不会报错，因此当定义时变量为double而声明为int调用的结果就不是我们预期的了。
• 同样如果函数没有声明，编译器会默认认为这个函数是一个 int类型返回值并且有两个int类型参数的函数，为了程序便于阅读，所有的函数在使用前都需要原型声明，再定义。

逗号运算符

• 调用函数时的逗号和逗号运算符怎么区分？
• 调用函数时的圆括号里的逗号是标点分隔符，不是运算符
  • f(a,b) 标点分割符，分割多个参数
  • f((a,b)) 算术运算符
• (a,b) 逗号运算符自左向右运算，先计算左边表达式的值，再计算右边表达式的值，最后的结果返回右边表达式的值。比如 (a=3+2,a-5)的结果是 0

函数里面的函数

• c语言不允许函数的嵌套定义

奇怪的写法

• int i,j,sum(int a,int b); 虽然c语言允许这么做，但是不推荐这种写法，不易于阅读。
• return (i); 返回一个i的值，同样不推荐，理由同上。

关于main

• int mian()也是一个函数
• 要不要写成int main(void)? 可以写成void，并且在main函数执行前程序还有些准备的工作，当执行好这些准备工作后才会调用main函数
• return的0有人看吗？
  • Windows: if errorlevel 1...
  • Unix Bash: echo $?
  • Csh: echo $status
  • return的值在各个系统都是可以得到的，有人会根据返回值来判断程序是否出错等，因此return 0 是有意义的。

5.3 课后习题

1 .题目内容： 题目内容：
每个非素数（合数）都可以写成几个素数（也可称为质数）相乘的形式，这几个素数就都叫
做这个合数的质因数。比如，6 可以被分解为 2x3，而 24 可以被分解为 2x2x2x3。
现在，你的程序要读入一个[2,100000]范围内的整数，然后输出它的质因数分解式；当
读到的就是素数时，输出它本身。
输入格式:
一个整数，范围在[2,100000]内。
输出格式：
形如：
n=axbxcxd
或
n=n
所有的符号之间都没有空格，x 是小写字母 x。
输入样例：
18
输出样例：
18=2x3x3

题目分析：

• 我们前面写过判断素数的功能，可以把他封装成一个函数。
• 这里用用户输入的有两种情况，输入的是一个素数或者合数。
• 素数十分好处理，我们直接输出这个数本身即可。
• 如果是合数怎么算出这个合数的质因数呢？我们有三个未知的问题，一是不知道这个合数有多少个质因数，并且也不知道这些质因数的值和组合方式。
• 我们可以采取笨一点的办法，
  1. 用这个合数num和最小素数2做取余，如果结果不为0，则表示除不尽继续用下一个素数3做整除，一直到能整除为止，算出一个结果。
  2. 将结果赋值给num，如果num还是合数回到第1步，否则我们就已经把最初的素数num拆分成n个相乘的素数了，也就是这个合数的质因数。
• 因此我们还需要一个取第x个素数的值一个函数，x>0

程序实现：

#ifndef getPrimeFactor_h

#define getPrimeFactor_h
#include <stdio.h>
int isPrime(int number);
void getPrimeFactor(void);
int getPrimeNumber(int index);
#endif



#include "getPrimeFactor.h"

int isPrime(int number)
{
 int isPrimeNumber = 1;
 int middle = 0;

 if (number == 1)
 {
  isPrimeNumber = 0;
 }
 else
 {
  int i = 2;
  middle = number / 2;
  for (; i <= middle; i++)
  {
   if (number % i == 0)
   {
    isPrimeNumber = 0;
    break;
   }
  }
 }

 return isPrimeNumber;
}

int getPrimeNumber(int index)
{
 int isPrimeNumber = 1;
 int middle = 0;
 int primeNumber = 2;
 int i, j;
 int currentIndex = 0;

 for (j = 2; j < 100000; j++)
 {
  //重置素数状态
  isPrimeNumber=1;
  middle = j / 2;
  for (i = 2; i <= middle; i++)
  {
   if (j % i == 0)
   {
    isPrimeNumber = 0;
    break;
   }
  }
  if (isPrimeNumber)
  {
   primeNumber = j;
   currentIndex++;
  }
  if (index == currentIndex)
  {
   break;
  }
 }
 return primeNumber;
}

void getPrimeFactor(void)
{
 int number = 0;
 int currentPrimeNum = 2; //当前素数
 int primeIndex = 1;	//当前素数的序号，从1开始1,2,3...

 printf("请输入一个范围在[2,100000]的整数");
 scanf("%d", &number);

 if (isPrime(number))
 {
  printf("%d=%d", number, number);
 }
 else
 {
  printf("%d=", number);
  do
  {
   while (number % currentPrimeNum != 0 && currentPrimeNum < number)
   {
    primeIndex++;
    currentPrimeNum = getPrimeNumber(primeIndex);
   }
   number /= currentPrimeNum;
   printf("%dx", currentPrimeNum);
   //当number值改变重置状态
   currentPrimeNum = 2;
   primeIndex = 1;
  } while (!isPrime(number));
  printf("%d", number);
 }
}


#include <stdio.h>
#include "getPrimeFactor.h"

int main(int argc, char *argv[])
{
 getPrimeFactor();
 return 0; 
}

测试样例：

请输入一个范围在[2,100000]的整数18
18=2x3x3
--------------------------------
Process exited after 1.221 seconds with return value 0
请输入一个范围在[2,100000]的整数100
100=2x2x5x5
--------------------------------
Process exited after 1.691 seconds with return value 0
请输入一个范围在[2,100000]的整数108
108=2x2x3x3x3
--------------------------------
Process exited after 2.766 seconds with return value 0

2.题目内容：
一个正整数的因子是所有可以整除它的正整数。而一个数如果恰好等于除它本身外的因子之
和，这个数就称为完数。例如 6=1＋2＋3(6 的因子是 1,2,3)。
现在，你要写一个程序，读入两个正整数 n 和 m（1<=n<m<1000），输出[n,m]范围内
所有的完数。
提示：可以写一个函数来判断某个数是否是完数。
输入格式:
两个正整数，以空格分隔。
输出格式：
其间所有的完数，以空格分隔，最后一个数字后面没有空格。如果没有，则输出一个空行。
输入样例：
1 10
输出样例：
6

题目分析：

• 我们需要输出n到m范围内所有的完数。
• 如何判断一个数n是否是完数呢？我们用n做取余运算，从1开始取余n/2，这期间所有取余为0的数就是这个数的因子，然后我们再对他们对累加，如果累加的和恰好等于n本身那么这个数就是一个完数。

程序实现：

#ifndef getPerfectNumberRange_h

#define getPerfectNumberRange_h
#include <stdio.h>
void getPerfectNumberRange(void);
int getIsPerfectNumber(int number);
#endif



#include "getPerfectNumberRange.h"

int getIsPerfectNumber(int number)
{

    int sum = 0;
    int isPerfectNumber = 0;
    for (int i = 1; i <= number / 2; i++)
    {

        if (number % i == 0)
        {
            sum += i;
        }
    }

    if (sum == number)
    {
        isPerfectNumber = 1;
    }

    return isPerfectNumber;
}

void getPerfectNumberRange(void)
{

    int n, m;
    int isHaveAnyPerfectNumber = 0;
    printf("请输入两个正整数n和m，（1<=n<m<1000）");
    scanf("%d %d", &n, &m);

    for (int i = n; i <= m; i++)
    {

        if (getIsPerfectNumber(i))
        {
            printf("%d", i);

            if (isHaveAnyPerfectNumber == 0)
            {
                isHaveAnyPerfectNumber = 1;
            }

            if (i < m)
            {
                printf(" ");
            }
        }

       
    }

    if (isHaveAnyPerfectNumber == 0)
    {
        printf("
");
    }
}




#include <stdio.h>
#include "getPerfectNumberRange.h"

int main(int argc, char *argv[])
{
 getPerfectNumberRange();
 return 0; 
}

测试样例：

请输入两个正整数n和m，（1<=n<m<1000）1 100
6 28
--------------------------------
Process exited after 1.984 seconds with return value 0

请输入两个正整数n和m，（1<=n<m<1000）1 5


--------------------------------
Process exited after 4.39 seconds with return value 0