Mdr-C-Tutorial

6. 函数 ​

本章的完整目录：

  1. 6.1 函数声明：同一文件内的声明与定义，以及头文件中的声明。
  2. 6.2 return：返回值规则与函数结束时的控制流。
  3. 6.3 递归：终止条件与趋近终止的递归步骤。

1. 函数声明 ​

简单地，函数声明可以有以下形式：返回类型 标识符 ( 形式参数列表 )
其中，如果这个函数不返回任何东西，则 返回类型 的位置填 void；如果不接受参数，形式参数列表（以下简称 形参列表）里面填 void。

例如，要编写一个函数 say_hello()，让它在屏幕上输出一段话（这个函数既不接受参数，也不返回值）：

c
void say_hello(void) {
    puts("Hello, World!");
}

例如，编写一个函数 print_add()，让它在屏幕上输出两个数的和（这个函数接受两个参数，不返回值）：

c
void print_add(double a, double b) {
    printf("%g + %g = %g\n", a, b, a + b);
}

例如，编写一个函数 add()，让它返回两个数的和（这个函数接受两个参数，返回一个值）：

c
double add(double a, double b) {
    return a + b;
}

2. 函数调用 ​

使用 函数名 ( 实际参数列表 ) 的形式调用函数。每个实参表达式会先被求值，再把得到的值赋给对应的形参对象。
当函数的形参列表为空的时候，实际参数列表（以下简称实参列表）什么都不填。

函数调用在程序执行时求值，这与预处理阶段对记号进行的宏替换不同。形参是被调函数内部的对象，对形参赋新值不会改变调用方传入的对象，见第 3 节。

例如，调用 say_hello()：

c
#include <stdio.h>

void say_hello(void) {
    puts("Hello, World!");
}

int main(void){
    say_hello();
    say_hello();
    say_hello();
    return 0;
}

运行结果：

Hello, World!
Hello, World!
Hello, World!

例如，调用 print_add()：

c
#include <stdio.h>

void print_add(double a, double b) {
    printf("%g + %g = %g\n", a, b, a + b);
}

int main(void){
    print_add(1.2, 2.3);
    return 0;
}

运行结果：

1.2 + 2.3 = 3.5

例如，调用 print_add() 和 add()：

c
#include <stdio.h>

double add(double a, double b) {
    return a + b;
}

void print_add(double a, double b) {
    printf("%g + %g = %g\n", a, b, a + b);
}

int main(void){
    print_add(add(3.5, 7.4), add(4.5, 4.4));
    return 0;
}

add(3.5, 7.4) 返回 10.9，add(4.5, 4.4) 返回 8.9。如同调用 print_add(10.9, 8.9)，会输出：

10.9 + 8.9 = 19.8

3. 形参与实参的边界 ​

下面的例子说明“形参对象得到的是实参的值”：

c
#include <stdio.h>

void set_to_zero(int x) {
    x = 0;
}

int main(void) {
    int n = 5;

    set_to_zero(n);
    printf("%d\n", n);
    return 0;
}

输出：

bash

5

set_to_zero 内部修改的是形参对象 x，main 中的对象 n 不会因此改变。若函数需要修改调用方的对象，应传入该对象的地址（指针在第 8 章介绍）：

c
void set_to_zero(int *p) {
    *p = 0;
}

调用时写成 set_to_zero(&n)。从函数的形参类型和调用处的 & 都能看出 n 可能被修改。

4. 实参求值顺序 ​

实参的求值顺序

函数调用中，各实参的求值顺序没有规定，不一定按书写顺序；所有实参求值完成后，才进入被调函数。如果一个实参修改了某个对象，而另一个实参也修改或读取这个对象，行为未定义，例如 print_add(i++, i++) 和 print_add(i++, i)。

c
int i = 0;

/* 未定义行为：两个实参都修改 i */
/* print_add(i++, i++); */

print_add(i, i + 1);

如果一个调用需要多个有副作用的步骤，先拆成多条语句，再调用函数。

5. 习题 ​

#10601
⚡0⏳1

编写函数 void fill_area(char ch, int width, int height)，实现功能：打印 ch 字符 height 行 width 列。

#10602
⚡1⏳2

编写四个函数，近似模拟 ++x、x++、--x、x-- 对 int 对象的效果。

要求：

  1. 通过指针修改调用方对象；
  2. 前缀形式返回修改后的值；
  3. 后缀形式返回修改前的值；
  4. 说明为什么这些函数只是近似模拟，而不是和运算符完全等价。
#10603
⚡4⏳3拓展

输入四个整数，判断它们是否满足“24 点”：可以构建出一个只含这四个整数、加减乘除和括号的表达式，且该表达式的求值结果为 24。

示例：1 5 5 5 满足，因为 (5-(1/5))*5=24。

#10604
⚡4⏳3拓展

括号生成：输入一个整数 n，生成所有可能的并且有效的 n 对括号组合。

示例：输入：3，输出：((())) (()()) (())() ()(()) ()()()。

#10605
⚡3⏳3拓展

全排列生成：输入一个整数 n，生成 1~n 这 n 个整数的全排列。

示例：输入：3，输出：123 132 213 231 312 321。

6. 函数调用运算符 ​

函数调用表达式会先对被调函数表达式和实参求值，再进入被调函数执行。C 标准没有规定实参求值的先后顺序，因此实参之间不应依赖彼此副作用。

c
int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

int main(void) {
    int s = add(3, 4);
    return s == 7 ? 0 : 1;
}

像 f(i++, i++) 这类写法是未定义行为，应避免。