C语言函数的定义和使用（附带实例）

函数是指一段可以直接被程序或代码引用的程序或代码，也叫作子程序。

一个较大的程序一般应分为若干个程序块，每一个程序块用来实现一个特定的功能。所有的高级语言中都有子程序这个概念，用子程序实现程序块的功能。

在 C语言中，子程序是由一个主函数和若干个子函数构成的。主函数调用子函数，子函数也可以互相调用。同一个函数可以被一个或多个函数调用任意次。

在程序设计中，一般会将一些常用的程序块编写成函数，放在函数库中供公共使用。用户可以利用这些函数，以减少重复编写程序块的工作量。

C语言函数的定义

简单来说，函数是执行一个任务的一组语句。每个 C语言程序都至少有一个函数，即主函数 main()。函数定义告诉编译器函数的返回类型、名称和参数，函数定义提供函数的实际主体。

C 语言中函数定义的一般形式如下：

返回值类型 函数名(参数列表)
{
   函数主体;
}

下面介绍一个函数的组成部分：

返回值：返回值是函数返回的值的数据类型，一个函数可以返回一个值；有些函数执行所需的操作而没有返回值，在这种情况下，返回值类型是 void，即空类型。
函数名：函数的实际名称必须符合标识符的规定，函数名和参数列表一起构成了函数签名。
参数列表：参数就像是占位符，当函数被调用时，向参数传递一个值，这个值被称为实际参数；参数列表包括参数的类型、顺序、数量；参数是可选的，函数可能不包含参数。
函数主体：函数主体是一组定义函数执行任务的语句。

C语言函数的使用

在程序中，当程序调用函数时，程序控制权会转移给被调用的函数。

被调用的函数执行已定义的任务，当函数的返回语句被执行时，或到达函数的结束括号时，会把程序控制权交还给主程序。

调用函数时，主程序传递所需参数，如果函数有返回值，则可以将返回值传给调用它的主程序。

1) 函数参数

如果函数要使用参数，则必须声明接受参数值的变量，这些变量称为函数的形式参数。

形式参数就像函数内的其他局部变量，在进入函数时被创建，退出函数时被销毁。

默认情况下，C 程序使用传值调用来传递参数（只将主程序中的变量值传递过去，不改变主程序的变量）。

2) 形式参数和实际参数

形式参数（简称形参）就是定义函数时的参数表，只是定义了调用函数时参数的个数、类型和用来引用的名字，并没有具体的内容。

形参未被调用时，不占存储单元。形参只在调用过程中占用存储单元。

实际参数（简称实参）有确定的值，在调用函数的过程中，实参将值赋给形参。简而言之，在函数定义中，函数首部的参数叫形参，调用函数时使用的参数叫实参，二者之间的区别和联系如下：

形参只有在函数被调用时才会分配内存，调用结束后立刻释放内存，所以形参只有在函数内部使用才有效，不能在函数外部使用。
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数据，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，所以应该提前用赋值、输入等办法使实参获得确定的值。
实参和形参在数量上、类型上、顺序上必须严格一致，否则会出现“类型不匹配”的错误。当然，如果能够进行自动类型转换，或者进行强制类型转换，那么实参类型也可以不同于形参类型。
形参和实参虽然可以同名，但它们之间是相互独立的，互不影响，因为实参在函数外部有效，而形参在函数内部有效。例如，在下面的实例 1 中，主程序与函数中都有 i_a 和 i_b 两个变量，但它们相互独立，互不影响。

当调用函数时，有两种向函数传递参数的方式，如下表所示。

表：参数传递方式
调用类型	描述
传值调用	将实参的值赋给函数的形参，修改函数内的形参不会影响实参（主程序中的变量）
引用调用	通过指针传递方式，形参为指向主程序中实参的地址，当对形参进行操作时，就相当于对实参本身进行操作（等同于对主程序中的变量进行操作）。

【实例 1】交换函数中两个整数的值（将两个整数通过第三个临时变量进行交换）。

#include <stdio.h>
　
void swap(int i_a, int i_b) /*函数定义*/
{
   int  temp;
   temp = i_a; /*保存地址 i_a 的值*/
   i_a  = i_b; /*把 i_b 赋值给 i_a*/
   i_b = temp; /*把 temp 赋值给 i_b*/
　
   return; //该函数无返回值
}
　
int main ()
{
   int i_a = 100;
   int i_b = 200;
　
   printf("交换前i_a, i_b 的值: %d, %d\n", i_a, i_b);
   swap(i_a, i_b); /*调用函数交换值*/
   printf("交换后i_a, i_b 的值: %d, %d\n", i_a, i_b);
　
   return 0; //也可以写成return (0)，即()可省
}

编译运行，结果如下：

交换前i_a, i_b 的值: 100,200
交换后i_a, i_b 的值: 100,200

程序在调用子函数时会为 i_a、i_b 重新开辟内存空间，并将实参的值复制到 i_a、i_b 中去，然后在 swap() 函数中，i_a、i_b 的值确实发生了交换，但这跟主程序中的 i_a、i_b 毫无关系，i_a、i_b 并未发生任何改变。子函数调用结束后，形参所占内存将自动释放。

关于如何在子函数中引用调用函数交换主程序中两个变量的值，我在《C语言指针变量作为函数参数》一文中做了详细的讲解。

在实例中，函数声明和定义都在主程序上方；函数声明也可以在主程序中，然后在主程序结束之后再进行定义；或者在主程序上方声明，然后在主程序结束之后再进行定义。其中后两种方式的代码如下：

#include <stdio.h>
　
int main ()
{
   int i_a = 100;
   int i_b = 200;
   void swap(int i_a, int i_b); //只声明不定义
　
   printf("交换前i_a, i_b 的值: %d, %d\n", i_a, i_b);
   swap(i_a, i_b); /* 调用函数交换值*/
   printf("交换后i_a, i_b 的值: %d,%d\n", i_a, i_b);
　
   return 0;
}
　
void swap(int i_a, int i_b) /*函数定义*/
{
   int temp;
   temp = i_a; /*保存地址 i_a 的值*/
   i_a  = i_b; /*把 i_b 赋值给 i_a*/
   i_b = temp; /*把 temp 赋值给 i_b*/
　
   return; //该函数无返回值
}

或者如下：

#include <stdio.h>
void swap(int i_a , int i_b); //只声明不定义
　
int main ()
{
   int i_a = 100;
   int i_b = 200;
　
   printf("交换前i_a, i_b 的值: %d, %d\n", i_a, i_b);
   swap(i_a, i_b); /*调用函数交换值*/
   printf("交换后i_a, i_b 的值: %d, %d\n", i_a, i_b);
　
   return 0;
}
　
void swap(int i_a, int i_b) /*函数定义*/
{
   int temp;
   temp = i_a; /*保存地址 i_a 的值*/
   i_a  = i_b; /*把 i_b 赋值给 i_a*/
   i_b = temp; /*把 temp 赋值给 i_b*/
　
   return; //该函数无返回值
}

【实例 2】输入 3 个整数，并将最大值输出。
这个程序先输入 3 个整数 i_x、i_y 和 i_z，把 i_x 和 i_y 作为参数传递给函数 GetMax()，获取其中的最大值赋给 i_temp，作为函数返回值，然后返回给主程序的 i_max 变量；再一次调用函数 GetMax()，将 i_z 和 i_max 作为参数传递给函数 GetMax()，将其中的最大值赋给 i_ temp，作为函数返回值，然后返回给主程序的 i_max 变量，最后将 i_max 输出。

#include <stdio.h>
　
int GetMax(int i_x, int i_y) //获取二者中的最大值
{
    int i_temp;
　
    (a>b)?(i_ temp = i_x):(i_ temp = i_y); //三目运算,将最大值赋给i_temp
    return i_ temp;
}
　
int main(){
    int i_x, i_y, i_z, i_max;
　
    printf("请输入三个数字（空格分隔）:");
    scanf("%d%d%d", &i_x, &i_y, &i_z);
    i_max=GetMax(i_x, i_y); //调用函数
    i_max=GetMax(i_z, i_max); //再次调用函数
    printf("最大数为: %d \n", i_max);
　
    return 0;
}

编译运行，结果如下：

请输入三个数字（空格分隔）: 1 22 11
最大数为: 22

C语言函数的定义和使用（附带实例）