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一.函数是什么？
在日常的学习当中，我们可能经常能听到函数的概念，但C语言中的函数概念却与此有着天壤之别，让我们看看维基百科里给C语言函数的定义：子程序
在计算机科学中，子程序（英语：Subroutine, procedure, function, routine, method, subprogram, callable unit），是一个大型程序中的某部分代码， 由一个或多个语句块组成。
它负责完成某项特定任务，而且相较于其他代 码，具备相对的独立性。
一般会有输入参数并有返回值，提供对过程的封装和细节的隐藏。这些代码通常被集成为软件库。
为什么要使用函数呢？
当我们在编写程序中的功能较多，规模比较大，把所有的程序代码都写在一个主函数（main函数）中，就会使主函数变的庞杂、头绪不清，使阅读和维护程序变得困难。此外，有时程序中要多次实现某一功能（例如打印每一页的页头），就需要多次重复编写实现此功能的程序代码，这使程序冗长、不精练。
因此，人们自然会想到采用“组装”的办法来简化程序设计的过程。如同组装计算机一样，实现生产好各种部件，在最后组装计算机时，用到什么就从仓库里取出什么，直接装上就可以了。绝不会采用手工业方式，再用到某个不见时再临时生产。这就是模块化程序设计的思路。
这就是C语言中函数的来历，简而言之，函数的作用就是将一个功能模块化，拿来就能用，使程序代码更简洁明了。
函数定义
int max2 (int a, int b)
{
if(a>b)
return a;
else
return b;
}
函数头（function header）：该部分表示函数的名称和格式
包括函数的返回类型（函数返回值的类型）、函数名和形参声明
函数体（function body）：仅在某个函数中使用的变量，原则上应在该函数中声明和使用，但要注意不能声明和形参同名的变量，否则会发生变量名冲突的错误。
二.函数的分类
2.1 库函数
库函数（Library function）是将函数封装入库，供用户使用的一种方式。方法是把一些常用到的函数编完放到一个文件里，供不同的人进行调用。调用的时候把它所在的文件名用#include<>加到里面就可以了。一般是放到lib文件里的。
为了支持可移植性和提高程序的效率，方便程序员进行软件开发。
C语言常用的库函数都有：
- IO函数
- 字符串操作函数
- 字符操作函数
- 内存操作函数
- 时间/日期函数
- 数学函数
- 其他库函数
2.2 如何查找\学习库函数
推荐博主几个平时查询函数的方法
- MSDN(Microsoft Developer Network)
2.http://www.cplusplus.com
3.https://zh.cppreference.com
（以MSDN举例学习了解一个函数）
- 输入要查询的函数名称（scanf）
- 该函数的作用（Read formatted data from the standard input stream）
- Requied Header 调用该函数需要引的头文件名称（<stdio.h>）
- Return Value 返回值
- Remarks 注意
- Example 示例
如此就是大概了解一个函数的基本过程。
2.2 自定义函数
库函数中存放了一些基本功能的函数，但是在正常使用时这些功能是远远不够的，当我们想实现某个功能而库函数中并没有，就需要我们自定义函数了。
示例1 写一个函数可以找出两个整数中的最大值。
#include <stdio.h>
int get_max(int x, int y)
{
return (x > y) ? (x) : (y);
}
int main()
{
int a = 0;
int b = 0;
scanf("%d %d", &a, &b);
int max = get_max(a, b);
printf("%d", max);
return 0;
}
示例2 写一个函数可以交换两个整形变量的内容。
思路：再设定一个变量作为两个变量交换的中间传递者，如下图所示
#include <stdio.h>
void swap(int x, int y)
{
int z = 0;//z作为中间变量
z = x;//将a的值赋予z
x = y;//将b的值赋予a
y = z;//将z的值再赋予b此时z=a
//完成交换
}
int main()
{
int a = 10;
int b = 20;
printf("交换前a=%d,b=%d\n", a, b);
swap(a, b);
printf("交换后a=%d,b=%d\n", a, b);
return 0;
}
思路很简单，运行这段代码，输入两个整形值后。
结果发现两个整形变量并没有交换。
通过调试，观察得到
发现我们的自定义函数确实发挥了作用
但是又没有完全发挥作用。
我们观察整形变量a，b和x，y的地址发现他们存放的地址并不相同。没有达到一一对应的效果。
这是因为我们只把a，b的值传给了函数中的变量x，y中，把值赋给x，y后x，y又重新在内存中创建新的地址存放了他们的值，所以从某种意义上交换的值是x，y的而不是a，b的。
这就要引入到函数参数的概念啦。
三.函数参数
3.1 实际参数（实参）
实参：真实传给函数的参数
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，它们都必须有确定的值，以便把这些值传送给形参。
3.2 形式参数（形参）
形式参数是指函数名后括号中的变量，因为形式参数只有在函数被调用的过程中才实例化（分配内存单元），所以叫形式参数。形式参数当函数调用完成之后就自动销毁了。因此形式参数只在函数中有效。
#include <stdio.h>
//错误示例
void swap1(int x, int y)
{
int z = 0;//z作为中间变量
z = x;//将a的值赋予z
x = y;//将b的值赋予a
y = z;//将z的值再赋予b此时z=a
//完成交换
}
//正确示例
void swap2(int *px, int *py)
{
int z = 0;
z = *px;
*px = *py;
*py = z;
}
int main()
{
int a = 0;
int b = 0;
int c = 0；
int d = 0；
printf("交换前a=%d,b=%d\n", a, b);
swap1(a, b);
printf("交换后a=%d,b=%d\n", a, b);
swap2(&c, &d);
printf("交换后c=%d,d=%d\n", c, d);
return 0;
}
上面swap1 swap2函数中的参数x,y,px,py都是形式参数。
而main函数中 swap1(a,b) 和 swap2(&c,&d) 中的a，b和&c，&d都是实际参数
通过对比这两个函数的实际作用。可以得到下述结论。
当函数调用的时候，实参传给形参。
形参实例化之后其实相当于实参的一份临时拷贝。
所以对形参的修改不会影响实参（形参和实参的存放地址不同）。
四. 函数调用
4.1 传值调用：函数的形参和实参分别占有不同内存块，对形参的修改不会影响实参。
4.2 传址调用：传址调用是把函数外部创建变量的内存地址传递给函数参数的一种调用函数的方式。这种传参方式可以让函数和函数外边的变量建立起真正的联系，也就是函数内部可以直接操作函数外部的变量。
五. 函数的嵌套调用和链式访问
函数和函数之间可以根据实际的需求进行组合的，也就是互相调用的
5.1 嵌套调用
//示例
#include <stdio.h>
void new_line()
{
printf("hello\n");
}
void three_line()
{
int i = 0;
for(i=0; i<3; i++)
{
new_line();
}
}
int main()
{
three_line();
return 0;
}
函数可以嵌套调用，但是不能嵌套定义
5.2 链式访问：把一个函数的返回值作为另外一个函数的参数。
示例1
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
char arr[20] = "hello";
int ret = strlen(strcat(arr,"bit"));//strcat函数的作用是添加一个字符串。
printf("%d\n", ret);
return 0;
}
示例2
#include <stdio.h>
int main()
{
printf("%d", printf("%d", printf("%d", 43)));
//printf函数的返回值是打印在屏幕上字符的个数
return 0;
//运行结果是4321
}
六. 函数的声明和定义
函数的声明：
- 告诉编译器有一个函数叫什么，参数是什么，返回类型是什么。但是具体是不是存在，函数声明决定不了。
- 函数的声明一般出现在函数的使用之前。要满足先声明后使用。
- 函数的声明一般要放在头文件中的。
函数的定义：
函数的定义是指函数的具体实现，交待函数的功能实现。
通常情况下我们会将函数的声明放置在头文件中。（举例：test.h的内容用于放置函数的声明，test.c中放置函数的实现）
七. 函数递归
什么是递归？
程序调用自身的编程技巧称为递归（ recursion）。
递归做为一种算法在程序设计语言中广泛应用。 一个过程或函数在其定义或说明中有直接或间接调用自身的一种方法，它通常把一个大型复杂的问题层层转化为一个与原问题相似的规模较小的问题来求解，只需少量的程序就可描述出解题过程所需要的多次重复计算，大大地减少了程序的代码量。
递归的主要思考方式在于：把大事化小
递归的两个必要条件：
- 存在限制条件，当满足这个限制条件的时候，递归便不再继续。
- 每次递归调用之后越来越接近这个限制条件
- 示例看练习中 8.6 接受一个整型值（无符号），按照顺序打印它的每一位。
八.练习
8.1 写一个函数打印100~200以内的素数
#include <stdio.h>
int is_prime(int i)
{
int n = 0;
for (n = 2; n < i; i++)
{
if (i % n == 0)
{
return 0;
}
}
return 1;
}
int main()
{
int i = 0;
for (i = 100; i <= 200; i++)
{
if (is_prime(i) == 1)
{
printf("%d", i);
}
}
return 0;
}
8.2 写一个函数打印乘法口诀表
#include <stdio.h>
void list(n)
{
int i = 0;
int j = 0;
for (i = 1; i <= n; i++)
{
for (j = 1; j <= i; j++)
{
printf("%2d*%d=%2d ", i, j, i * j);
}
printf("\n");
}
}
int main()
{
int n =0 ;
scanf("%d", &n);
list(n);
return 0;
}
8.3 写一个函数二分查找
#include <stdio.h>
int binary_search(int arr[], int* pk, int sz)
{
int left = 0;
int right = sz - 1;
while (left <= right)
{
int mid = (left + right) / 2;
if (arr[mid] < *pk)
{
left = left - 1;
}
else if (arr[mid] > *pk)
{
right = right - 1;
}
else
{
return mid;
}
}
return -1;
}
int main()
{
int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };//有序数组
int k = 0;//在这个有序数组中要找的数
scanf("%d", &k);
int pk = &k;
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
int ret = binary_search(arr, &k, sz);
if (ret == -1)
{
printf("找不到");
}
else
{
printf("找到了，下标是%d", ret);
}
return 0;
}
8.4 写一个函数打印1000到2000年的闰年
#include <stdio.h>
int list(int y)
{
if (y % 4 == 0 && y % 100 != 0 || y % 400 == 0)
{
return 1;
}
else
{
return 0;
}
}
int main()
{
int y = 0;
int count = 0;
for (y = 1000; y <= 2000; y++)
{
if (list(y) == 1)
{
printf("%d ", y);
count++;
}
}
printf("\ncount=%d", count);
return 0;
}
8.5 编写函数不允许创建临时变量，求字符串的长度。
#incude <stdio.h>
int Strlen(const char*str)
{
if(*str == '\0')
return 0;
else
return 1+Strlen(str+1);
}
int main()
{
char *p = "abcdef";
int len = Strlen(p);
printf("%d\n", len);
return 0;
}
8.6 接受一个整型值（无符号），按照顺序打印它的每一位
#include <stdio.h>
void print(int n)
{
if(n>9)
{
print(n/10);
}
printf("%d ", n%10);
}
int main()
{
int num = 1234;
print(num);
return 0;
}