概述

　　 在第一章中已經(jīng)介紹過，C源程序是由函數(shù)組成的。 雖然在前面各章的程序中都只有一個主函數(shù)main()， 但實用程序往往由多個函數(shù)組成。函數(shù)是C源程序的基本模塊， 通過對函數(shù)模塊的調(diào)用實現(xiàn)特定的功能。C語言中的函數(shù)相當(dāng)于其它高級語言的子程序。 C語言不僅提供了極為豐富的庫函數(shù)(如Turbo C，MS C 都提供了三百多個庫函數(shù))，還允許用戶建立自己定義的函數(shù)。用戶可把自己的算法編成一個個相對獨立的函數(shù)模塊，然后用調(diào)用的方法來使用函數(shù)。

　　 可以說C程序的全部工作都是由各式各樣的函數(shù)完成的， 所以也把C語言稱為函數(shù)式語言。 由于采用了函數(shù)模塊式的結(jié)構(gòu)， C語言易于實現(xiàn)結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計。使程序的層次結(jié)構(gòu)清晰，便于程序的編寫、閱讀、調(diào)試。

　　 在C語言中可從不同的角度對函數(shù)分類。

　　 1. 從函數(shù)定義的角度看，函數(shù)可分為庫函數(shù)和用戶定義函數(shù)兩種。

　　 (1)庫函數(shù)

　　 由C系統(tǒng)提供，用戶無須定義， 也不必在程序中作類型說明，只需在程序前包含有該函數(shù)原型的頭文件即可在程序中直接調(diào)用。在前面各章的例題中反復(fù)用到printf 、 scanf 、 getchar 、putchar、gets、puts、strcat等函數(shù)均屬此類。

　　 (2)用戶定義函數(shù)

　　 由用戶按需要寫的函數(shù)。對于用戶自定義函數(shù)， 不僅要在程序中定義函數(shù)本身， 而且在主調(diào)函數(shù)模塊中還必須對該被調(diào)函數(shù)進(jìn)行類型說明，然后才能使用。

　　 2. C語言的函數(shù)兼有其它語言中的函數(shù)和過程兩種功能，從這個角度看，又可把函數(shù)分為有返回值函數(shù)和無返回值函數(shù)兩種。

　　 (1)有返回值函數(shù)

　　 此類函數(shù)被調(diào)用執(zhí)行完后將向調(diào)用者返回一個執(zhí)行結(jié)果， 稱為函數(shù)返回值。如數(shù)學(xué)函數(shù)即屬于此類函數(shù)。 由用戶定義的這種要返回函數(shù)值的函數(shù)，必須在函數(shù)定義和函數(shù)說明中明確返回值的類型。

　　 (2)無返回值函數(shù)

　　 此類函數(shù)用于完成某項特定的處理任務(wù)， 執(zhí)行完成后不向調(diào)用者返回函數(shù)值。這類函數(shù)類似于其它語言的過程。 由于函數(shù)無須返回值，用戶在定義此類函數(shù)時可指定它的返回為“空類型”， 空類型的說明符為“void”。

　　 3. 從主調(diào)函數(shù)和被調(diào)函數(shù)之間數(shù)據(jù)傳送的角度看又可分為無參函數(shù)和有參函數(shù)兩種。

　　 (1)無參函數(shù)

　　 函數(shù)定義、函數(shù)說明及函數(shù)調(diào)用中均不帶參數(shù)。 主調(diào)函數(shù)和被調(diào)函數(shù)之間不進(jìn)行參數(shù)傳送。 此類函數(shù)通常用來完成一組指定的功能，可以返回或不返回函數(shù)值。

　　 (2)有參函數(shù)

　　 也稱為帶參函數(shù)。在函數(shù)定義及函數(shù)說明時都有參數(shù)， 稱為形式參數(shù)(簡稱為形參)。在函數(shù)調(diào)用時也必須給出參數(shù)， 稱為實際參數(shù)(簡稱為實參)。 進(jìn)行函數(shù)調(diào)用時，主調(diào)函數(shù)將把實參的值傳送給形參，供被調(diào)函數(shù)使用。

　　 4. C語言提供了極為豐富的庫函數(shù)， 這些庫函數(shù)又可從功能角度作以下分類。

　　 (1)字符類型分類函數(shù)

　　 用于對字符按ASCII碼分類：字母，數(shù)字，控制字符，分隔符，大小寫字母等。

　　 (2)轉(zhuǎn)換函數(shù)

　　 用于字符或字符串的轉(zhuǎn)換；在字符量和各類數(shù)字量 (整型， 實型等)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換；在大、小寫之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

　　 (3)目錄路徑函數(shù)

　　 用于文件目錄和路徑操作。

　　 (4)診斷函數(shù)

　　 用于內(nèi)部錯誤檢測。

　　 (5)圖形函數(shù)

　　 用于屏幕管理和各種圖形功能。

　　 (6)輸入輸出函數(shù)

　　 用于完成輸入輸出功能。

　　 (7)接口函數(shù)

　　 用于與DOS，BIOS和硬件的接口。

　　 (8)字符串函數(shù)

　　 用于字符串操作和處理。

　　 (9)內(nèi)存管理函數(shù)

　　 用于內(nèi)存管理。

　　 (10)數(shù)學(xué)函數(shù)

　　 用于數(shù)學(xué)函數(shù)計算。

　　 (11)日期和時間函數(shù)

　　 用于日期，時間轉(zhuǎn)換操作。

　　 (12)進(jìn)程控制函數(shù)

　　 用于進(jìn)程管理和控制。

　　 (13)其它函數(shù)

　　 用于其它各種功能。

　　 以上各類函數(shù)不僅數(shù)量多，而且有的還需要硬件知識才會使用，因此要想全部掌握則需要一個較長的學(xué)習(xí)過程。 應(yīng)首先掌握一些最基本、 最常用的函數(shù)，再逐步深入。由于篇幅關(guān)系，本書只介紹了很少一部分庫函數(shù)， 其余部分讀者可根據(jù)需要查閱有關(guān)手冊。

　　 還應(yīng)該指出的是，在C語言中，所有的函數(shù)定義，包括主函數(shù)main在內(nèi)，都是平行的。也就是說，在一個函數(shù)的函數(shù)體內(nèi)， 不能再定義另一個函數(shù)， 即不能嵌套定義。但是函數(shù)之間允許相互調(diào)用，也允許嵌套調(diào)用。習(xí)慣上把調(diào)用者稱為主調(diào)函數(shù)。 函數(shù)還可以自己調(diào)用自己，稱為遞歸調(diào)用。main 函數(shù)是主函數(shù)，它可以調(diào)用其它函數(shù)，而不允許被其它函數(shù)調(diào)用。 因此，C程序的執(zhí)行總是從main函數(shù)開始， 完成對其它函數(shù)的調(diào)用后再返回到main函數(shù)，最后由main函數(shù)結(jié)束整個程序。一個C源程序必須有，也只能有一個主函數(shù)main。

　　 函數(shù)定義的一般形式

　　 1.無參函數(shù)的一般形式

　　 類型說明符 函數(shù)名()
　　 {
　　　 類型說明
　　　 語句
　　 }

　　 其中類型說明符和函數(shù)名稱為函數(shù)頭。 類型說明符指明了本函數(shù)的類型，函數(shù)的類型實際上是函數(shù)返回值的類型。 該類型說明符與第二章介紹的各種說明符相同。 函數(shù)名是由用戶定義的標(biāo)識符，函數(shù)名后有一個空括號，其中無參數(shù)，但括號不可少。{} 中的內(nèi)容稱為函數(shù)體。在函數(shù)體中也有類型說明， 這是對函數(shù)體內(nèi)部所用到的變量的類型說明。在很多情況下都不要求無參函數(shù)有返回值， 此時函數(shù)類型符可以寫為void。

　　 我們可以改為一個函數(shù)定義：

void Hello()
{
　 printf (“Hello,world n”);
}

　　 這里，只把main改為Hello作為函數(shù)名，其余不變。Hello 函數(shù)是一個無參函數(shù)，當(dāng)被其它函數(shù)調(diào)用時，輸出Hello world字符串。

　　 2.有參函數(shù)的一般形式

　　 類型說明符 函數(shù)名(形式參數(shù)表)

　　 型式參數(shù)類型說明
　　 {
　　　 類型說明
　　　 語句
　　 }

　　 有參函數(shù)比無參函數(shù)多了兩個內(nèi)容，其一是形式參數(shù)表， 其二是形式參數(shù)類型說明。在形參表中給出的參數(shù)稱為形式參數(shù)， 它們可以是各種類型的變量， 各參數(shù)之間用逗號間隔。在進(jìn)行函數(shù)調(diào)用時，主調(diào)函數(shù)將賦予這些形式參數(shù)實際的值。 形參既然是變量，當(dāng)然必須給以類型說明。例如，定義一個函數(shù)， 用于求兩個數(shù)中的大數(shù)，可寫為：

int max(a,b)
int a,b;
{
if (a>b) return a;
else return b;
}

　　 第一行說明max函數(shù)是一個整型函數(shù)，其返回的函數(shù)值是一個整數(shù)。形參為a,b。第二行說明a,b均為整型量。 a,b 的具體值是由主調(diào)函數(shù)在調(diào)用時傳送過來的。在{}中的函數(shù)體內(nèi)， 除形參外沒有使用其它變量，因此只有語句而沒有變量類型說明。 上邊這種定義方法稱為“傳統(tǒng)格式”。 這種格式不易于編譯系統(tǒng)檢查，從而會引起一些非常細(xì)微而且難于跟蹤的錯誤。ANSI C 的新標(biāo)準(zhǔn)中把對形參的類型說明合并到形參表中，稱為“現(xiàn)代格式”。

　　 例如max函數(shù)用現(xiàn)代格式可定義為：

int max(int a,int b)
{
if(a>b) return a;
else return b;
}

　　 現(xiàn)代格式在函數(shù)定義和函數(shù)說明(后面將要介紹)時， 給出了形式參數(shù)及其類型，在編譯時易于對它們進(jìn)行查錯， 從而保證了函數(shù)說明和定義的一致性。例1.3即采用了這種現(xiàn)代格式。 在max函數(shù)體中的return語句是把a(bǔ)(或b)的值作為函數(shù)的值返回給主調(diào)函數(shù)。有返回值函數(shù)中至少應(yīng)有一個return語句。 在C程序中，一個函數(shù)的定義可以放在任意位置， 既可放在主函數(shù)main之前，也可放在main之后。例如例1.3中定義了一個max 函數(shù)，其位置在main之后， 也可以把它放在main之前。

　　 修改后的程序如下所示。

int max(int a,int b)
{
if(a>b)return a;
else return b;
}
void main()
{
int max(int a,int b);
int x,y,z;
printf(“input two numbers:n”);
scanf(“%d%d”,&x,&y);
z=max(x,y);
printf(“maxmum=%d”,z);
}

　　 現(xiàn)在我們可以從函數(shù)定義、 函數(shù)說明及函數(shù)調(diào)用的角度來分析整個程序，從中進(jìn)一步了解函數(shù)的各種特點。程序的第1行至第5行為max函數(shù)定義。進(jìn)入主函數(shù)后，因為準(zhǔn)備調(diào)用max函數(shù)，故先對max函數(shù)進(jìn)行說明(程序第8行)。函數(shù)定義和函數(shù)說明并不是一回事，在后面還要專門討論。 可以看出函數(shù)說明與函數(shù)定義中的函數(shù)頭部分相同，但是末尾要加分號。程序第12 行為調(diào)用max函數(shù)，并把x,y中的值傳送給max的形參a,b。max函數(shù)執(zhí)行的

　　 結(jié)果 (a或b)將返回給變量z。最后由主函數(shù)輸出z的值。

　　 函數(shù)調(diào)用的一般形式前面已經(jīng)說過，在程序中是通過對函數(shù)的調(diào)用來執(zhí)行函數(shù)體的，其過程與其它語言的子程序調(diào)用相似。C語言中， 函數(shù)調(diào)用的一般形式為：

　　 函數(shù)名(實際參數(shù)表) 對無參函數(shù)調(diào)用時則無實際參數(shù)表。 實際參數(shù)表中的參數(shù)可以是常數(shù)，變量或其它構(gòu)造類型數(shù)據(jù)及表達(dá)式。 各實參之間用逗號分隔。’Next of Page在C語言中，可以用以下幾種方式調(diào)用函數(shù)：

　　 1.函數(shù)表達(dá)式

　　 函數(shù)作表達(dá)式中的一項出現(xiàn)在表達(dá)式中，以函數(shù)返回值參與表達(dá)式的運(yùn)算。這種方式要求函數(shù)是有返回值的。例如： z=max(x,y)是一個賦值表達(dá)式，把max的返回值賦予變量z。’Next of Page

　　 2.函數(shù)語句

　　 函數(shù)調(diào)用的一般形式加上分號即構(gòu)成函數(shù)語句。例如： printf (“%D”,a);scanf (“%d”,&b);都是以函數(shù)語句的方式調(diào)用函數(shù)。

　　 3.函數(shù)實參

　　 函數(shù)作為另一個函數(shù)調(diào)用的實際參數(shù)出現(xiàn)。 這種情況是把該函數(shù)的返回值作為實參進(jìn)行傳送，因此要求該函數(shù)必須是有返回值的。例如： printf(“%d”,max(x,y)); 即是把max調(diào)用的返回值又作為printf函數(shù)的實參來使用的。在函數(shù)調(diào)用中還應(yīng)該注意的一個問題是求值順序的問題。 所謂求值順序是指對實參表中各量是自左至右使用呢，還是自右至左使用。 對此， 各系統(tǒng)的規(guī)定不一定相同。在3.1.3節(jié)介紹printf 函數(shù)時已提

　　 到過，這里從函數(shù)調(diào)用的角度再強(qiáng)調(diào)一下。 看例5.2程序。

void main()
{
int i=8;
printf(“%dn%dn%dn%dn”,++i,–i,i++,i–);
}

　　 如按照從右至左的順序求值。例5.2的運(yùn)行結(jié)果應(yīng)為：

　　 8
　　 7
　　 7
　　 8

　　 如對printf語句中的++i，–i，i++，i–從左至右求值，結(jié)果應(yīng)為：

　　 9
　　 8
　　 8
　　 9

　　 應(yīng)特別注意的是，無論是從左至右求值， 還是自右至左求值，其輸出順序都是不變的， 即輸出順序總是和實參表中實參的順序相同。由于Turbo C現(xiàn)定是自右至左求值，所以結(jié)果為8，7，7，8。上述問題如還不理解，上機(jī)一試就明白了。函數(shù)的參數(shù)和函數(shù)的值