C語言中函數(shù)的基本知識

前言

函數(shù)是C語言中的基本構(gòu)建塊之一，它允許我們將代碼組織成可重用、模塊化的單元。

本文將逐步介紹C語言函數(shù)的基礎(chǔ)概念、參數(shù)傳遞、返回值、遞歸以及內(nèi)聯(lián)函數(shù)和匿名函數(shù)。

一、人物簡介

• 第一位閃亮登場，有請今后會一直教我們C語言的老師 —— 自在。
• 第二位上場的是和我們一起學(xué)習(xí)的小白程序猿 —— 逍遙。

二、基礎(chǔ)概念

• 函數(shù)是一個獨立的代碼塊，可以接收輸入?yún)?shù)并執(zhí)行特定任務(wù)。
• 它可以用于執(zhí)行特定的操作或計算，并可以返回一個值（可選）。
• 以下是一個簡單的示例：

#include < stdio.h >

// 聲明函數(shù)
int addNumbers(int a, int b) {
  int sum = a + b;
  return sum;
}

int main() {
  // 調(diào)用函數(shù)
  int result = addNumbers(3, 4);
  printf("兩數(shù)之和：%dn", result);

  return 0;
}

• 上述代碼中，我們聲明了一個名為addNumbers的函數(shù)，它接收兩個整數(shù)參數(shù)并返回它們的和。
• 在main函數(shù)中，我們調(diào)用了addNumbers函數(shù)，并將結(jié)果打印到控制臺上。
• 運行結(jié)果

兩數(shù)之和：7

三、參數(shù)傳遞

• 函數(shù)可以通過參數(shù)接收外部傳入的數(shù)據(jù)。
• 在C語言中，有兩種參數(shù)傳遞的方式：按值傳遞和按引用傳遞。
• 代碼示例

#include < stdio.h >

// 按值傳遞
void incrementByValue(int num) {
  num += 1;
}

// 按引用傳遞
void incrementByReference(int* numPtr) {
  (*numPtr) += 1;
}

int main() {
  int num = 5;

  incrementByValue(num);
  printf("按值傳遞后的值：%dn", num);

  incrementByReference(&num);
  printf("按引用傳遞后的值：%dn", num);

  return 0;
}

• 在上面的示例中，我們定義了兩個函數(shù)incrementByValue和incrementByReference。
• incrementByValue按值傳遞參數(shù)，即在函數(shù)內(nèi)部對參數(shù)的修改不會影響到原始變量。
• 而incrementByReference按引用傳遞參數(shù)，通過傳遞指針的方式，可以在函數(shù)內(nèi)部修改原始變量的值。
• 運行結(jié)果

按值傳遞后的值：5
按引用傳遞后的值：6

四、返回值

函數(shù)可以返回一個值，這使得我們可以從函數(shù)中獲取計算結(jié)果或執(zhí)行狀態(tài)。

#include < stdio.h >

// 返回兩個數(shù)中較大的數(shù)
int max(int a, int b) {
  if (a > b) {
    return a;
  } else {
    return b;
  }
}

int main() {
  int a = 3;
  int b = 4;

  int maxValue = max(a, b);
  printf("較大的數(shù)：%dn", maxValue);

  return 0;
}

• 在上述示例中，max函數(shù)接收兩個整數(shù)參數(shù)并返回較大的數(shù)。
• 在main函數(shù)中，我們調(diào)用max函數(shù)，并將結(jié)果打印到控制臺上。
• 運行結(jié)果

較大的數(shù)：4

五、遞歸函數(shù)

• 遞歸是一種函數(shù)調(diào)用自身的技術(shù)。
• 它在解決一些問題時非常有用，如計算階乘、斐波那契數(shù)列等。
• 代碼示例

#include < stdio.h >

// 計算階乘
int factorial(int n) {
  if (n == 0 || n == 1) {
    return 1;
  } else {
    return n * factorial(n - 1);
  }
}

int main() {
  int num = 5;
  int result = factorial(num);
  printf("%d的階乘：%dn", num, result);

  return 0;
}

• 在上面的示例中，factorial函數(shù)使用遞歸的方式計算一個數(shù)的階乘。
• 在main函數(shù)中，我們調(diào)用factorial函數(shù)，并將結(jié)果打印到控制臺上。
• 運行結(jié)果

5的階乘：120

六、內(nèi)聯(lián)函數(shù)

• 內(nèi)聯(lián)函數(shù)是一種函數(shù)調(diào)用的優(yōu)化方式，編譯器會將函數(shù)的代碼直接嵌入到調(diào)用該函數(shù)的地方，而不是通過函數(shù)調(diào)用的方式進(jìn)行執(zhí)行。
• 內(nèi)聯(lián)函數(shù)的好處是可以減少函數(shù)調(diào)用的開銷，提高程序的執(zhí)行效率。
• 使用內(nèi)聯(lián)函數(shù)可以通過在函數(shù)定義前加上關(guān)鍵字inline來標(biāo)識。
• 代碼示例

#include < stdio.h >

// 內(nèi)聯(lián)函數(shù)
inline int square(int num) {
  return num * num;
}

int main() {
  int result = square(5);
  printf("平方：%dn", result);

  return 0;
}

• 在上述示例中，我們定義了一個內(nèi)聯(lián)函數(shù)square，它計算一個數(shù)的平方。
• 在main函數(shù)中，我們調(diào)用square函數(shù)，并將結(jié)果打印到控制臺上。
• 運行結(jié)果

平方：25

七、匿名函數(shù)

• C語言本身不直接支持匿名函數(shù)，但可以使用函數(shù)指針和函數(shù)指針結(jié)構(gòu)體來模擬匿名函數(shù)的功能。
• 代碼示例

#include < stdio.h >

// 匿名函數(shù)模擬
typedef int (*Operation)(int, int);

int performOperation(int a, int b, Operation op) {
  return op(a, b);
}

int main() {
  Operation add = [](int a, int b) {
    return a + b;
  };

  int result = performOperation(3, 4, add);
  printf("結(jié)果：%dn", result);

  return 0;
}

• 在上述示例中，我們使用函數(shù)指針結(jié)構(gòu)體Operation來模擬匿名函數(shù)。
• 我們定義了一個匿名函數(shù)add，它實現(xiàn)了兩個數(shù)的加法運算。然后，我們將add函數(shù)作為參數(shù)傳遞給performOperation函數(shù)，并打印結(jié)果到控制臺上。
• 運行結(jié)果

結(jié)果：7

小結(jié)

通過這篇文章，我們學(xué)會了

1、函數(shù)的概念，參數(shù)傳遞，函數(shù)返回值

2、遞歸函數(shù)

3、內(nèi)聯(lián)函數(shù)

4、匿名函數(shù)