逍遥自在学C语言 | 函数初级到高级解析

前言

函数是C语言中的基本构建块之一，它允许我们将代码组织成可重用、模块化的单元。
本文将逐步介绍C语言函数的基础概念、参数传递、返回值、递归以及内联函数和匿名函数。
一、人物简介

• 第一位闪亮登场，有请今后会一直教我们C语言的老师 —— 自在。
  

• 第二位上场的是和我们一起学习的小白程序猿 —— 逍遥。
  

二、基础概念

• 函数是一个独立的代码块，可以接收输入参数并执行特定任务。
  
• 它可以用于执行特定的操作或计算，并可以返回一个值（可选）。
  
• 以下是一个简单的示例：
  

1. #include <stdio.h>
3. // 声明函数
4. int addNumbers(int a, int b) {
5.   int sum = a + b;
6.   return sum;
7. }
9. int main() {
10.   // 调用函数
11.   int result = addNumbers(3, 4);
12.   printf("两数之和：%d\n", result);
14.   return 0;
15. }

复制代码

• 上述代码中，我们声明了一个名为addNumbers的函数，它接收两个整数参数并返回它们的和。
  
• 在main函数中，我们调用了addNumbers函数，并将结果打印到控制台上。
  
• 运行结果
  

1. 两数之和：7

复制代码

三、参数传递

• 函数可以通过参数接收外部传入的数据。
  
• 在C语言中，有两种参数传递的方式：按值传递和按引用传递。
  
• 代码示例
  

1. #include <stdio.h>
3. // 按值传递
4. void incrementByValue(int num) {
5.   num += 1;
6. }
8. // 按引用传递
9. void incrementByReference(int* numPtr) {
10.   (*numPtr) += 1;
11. }
13. int main() {
14.   int num = 5;
16.   incrementByValue(num);
17.   printf("按值传递后的值：%d\n", num);
19.   incrementByReference(&num);
20.   printf("按引用传递后的值：%d\n", num);
22.   return 0;
23. }

复制代码

• 在上面的示例中，我们定义了两个函数incrementByValue和incrementByReference。
  
• incrementByValue按值传递参数，即在函数内部对参数的修改不会影响到原始变量。
  
• 而incrementByReference按引用传递参数，通过传递指针的方式，可以在函数内部修改原始变量的值。
  
• 运行结果
  

1. 按值传递后的值：5
2. 按引用传递后的值：6

复制代码

四、返回值

函数可以返回一个值，这使得我们可以从函数中获取计算结果或执行状态。

1. #include <stdio.h>
3. // 返回两个数中较大的数
4. int max(int a, int b) {
5.   if (a > b) {
6.     return a;
7.   } else {
8.     return b;
9.   }
10. }
12. int main() {
13.   int a = 3;
14.   int b = 4;
16.   int maxValue = max(a, b);
17.   printf("较大的数：%d\n", maxValue);
19.   return 0;
20. }

复制代码

• 在上述示例中，max函数接收两个整数参数并返回较大的数。
  
• 在main函数中，我们调用max函数，并将结果打印到控制台上。
  
• 运行结果
  

1. 较大的数：4

复制代码

五、递归函数

• 递归是一种函数调用自身的技术。
  
• 它在解决一些问题时非常有用，如计算阶乘、斐波那契数列等。
  
• 代码示例
  

1. #include <stdio.h>
3. // 计算阶乘
4. int factorial(int n) {
5.   if (n == 0 || n == 1) {
6.     return 1;
7.   } else {
8.     return n * factorial(n - 1);
9.   }
10. }
12. int main() {
13.   int num = 5;
14.   int result = factorial(num);
15.   printf("%d的阶乘：%d\n", num, result);
17.   return 0;
18. }

复制代码

• 在上面的示例中，factorial函数使用递归的方式计算一个数的阶乘。
  
• 在main函数中，我们调用factorial函数，并将结果打印到控制台上。
  
• 运行结果
  

1. 5的阶乘：120

复制代码

六、内联函数

• 内联函数是一种函数调用的优化方式，编译器会将函数的代码直接嵌入到调用该函数的地方，而不是通过函数调用的方式进行执行。
  
• 内联函数的好处是可以减少函数调用的开销，提高程序的执行效率。
  
• 使用内联函数可以通过在函数定义前加上关键字inline来标识。
  
• 代码示例
  

1. #include <stdio.h>
3. // 内联函数
4. inline int square(int num) {
5.   return num * num;
6. }
8. int main() {
9.   int result = square(5);
10.   printf("平方：%d\n", result);
12.   return 0;
13. }

复制代码

• 在上述示例中，我们定义了一个内联函数square，它计算一个数的平方。
  
• 在main函数中，我们调用square函数，并将结果打印到控制台上。
  
• 运行结果
  

1. 平方：25

复制代码

七、匿名函数

• C语言本身不直接支持匿名函数，但可以使用函数指针和函数指针结构体来模拟匿名函数的功能。
  
• 代码示例
  

1. #include <stdio.h>
3. // 匿名函数模拟
4. typedef int (*Operation)(int, int);
6. int performOperation(int a, int b, Operation op) {
7.   return op(a, b);
8. }
10. int main() {
11.   Operation add = [](int a, int b) {
12.     return a + b;
13.   };
15.   int result = performOperation(3, 4, add);
16.   printf("结果：%d\n", result);
18.   return 0;
19. }

复制代码

• 在上述示例中，我们使用函数指针结构体Operation来模拟匿名函数。
  
• 我们定义了一个匿名函数add，它实现了两个数的加法运算。然后，我们将add函数作为参数传递给performOperation函数，并打印结果到控制台上。
  
• 运行结果
  

1. 结果：7

复制代码

小结

通过这篇文章，我们学会了

1、函数的概念，参数传递，函数返回值
2、递归函数
3、内联函数
4、匿名函数

<blockquote>

免责声明：如果侵犯了您的权益，请联系站长，我们会及时删除侵权内容，谢谢合作！