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狗啃月亮_Rachel 2023-05-04 阅读 124

目录

1. 函数是什么

数学中我们常见到函数的概念,但是你了解C语言中的函数吗?
维基百科中对函数的定义:

2. C语言中函数的分类

2.1 库函数

为什么会有库函数?

这里我们来简单的看看:www.cplusplus.com

在这里插入图片描述
简单的总结,C语言常用的库函数都有:

  • IO函数
  • 字符串操作函数
  • 字符操作函数
  • 内存操作函数
  • 时间/日期函数
  • 数学函数
  • 其他库函数

我们参考文档,学习几个库函数:
strcpy

char * strcpy( char * destination , const char * source ) ;

memset

void * memset ( void * ptr ,int value , size_t num ) ;

注:
但是库函数必须知道的一个秘密就是:使用库函数,必须包含#include对应的头文件
这里对照文档来学习上面几个库函数,目的是掌握库函数的使用方法。

2.1.1 如何学会使用库函数?

需要全部记住吗?NO
需要学会查询工具的使用:

英文很重要,最起码得看懂文献。

2.2 自定义函数

如果库函数能干所有的事情,那还要程序员干什么?
所以更加重要的是自定义函数
自定义函数和库函数一样,有函数名,返回值类型和函数参数。
但是不一样的是这些都是我们自己来设计。这给程序员一个很大的发挥空间。
函数的组成:

ret_type fun_name(para1, * )
{
 statement;     //语句项
}
ret_type 返回类型
fun_name 函数名
para1    函数参数

我们举一个例子:

#include <stdio.h>
//get_max函数的设计
int get_max(int x, int y)
{
	return (x > y) ? (x) : (y);
}
int main()
{
	int num1 = 10;
	int num2 = 20;
	int max = get_max(num1, num2);
	printf("max = %d\n", max);
	return 0;
}

再举一个例子:

#include <stdio.h>
//实现成函数,但是不能完成任务
void Swap1(int x, int y)
{
 int tmp = 0;
 tmp = x;
 x = y;
 y = tmp;
}
//正确的版本
void Swap2(int *px, int *py)
{
 int tmp = 0;
 tmp = *px;
 *px = *py;
 *py = tmp;
}
int main()
{
 int num1 = 1;
 int num2 = 2;
 Swap1(num1, num2);
 printf("Swap1::num1 = %d num2 = %d\n", num1, num2);
 Swap2(&num1, &num2);
 printf("Swap2::num1 = %d num2 = %d\n", num1, num2);
 return 0;
 }

3. 函数的参数

3.1 实际参数(实参):

3.2 形式参数(形参):

上面Swap1Swap2函数中的参数x , y , px , py都是形式参数
在main函数中传给Swap1的num1,num2和传给Swap2函数的&num1,&num2是实际参数
这里我们对函数的实参和形参进行分析:在这里插入图片描述
代码对应的内存分配如下:
在这里插入图片描述
这里可以看到Swap1函数在调用的时候,x,y拥有自己的空间,同时拥有了和实参一摸一样的内容。所以我们可以简单的认为形参实例化之后其实相当于实参的一份临时拷贝

4. 函数的调用:

4.1 传值调用

4.2 传址调用

4.3 练习

5. 函数的嵌套调用和链式访问

函数和函数之间可以根据实际的需求进行组合的,也就是互相调用的。

5.1 嵌套调用

#include"stdio.h"
void new_line()
{
	printf("hehe\n");
}
void three_line()
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 3; i++)
	{
		new_line();
	}
}
int main()
{
	three_line();
	return 0;
}

函数可以嵌套调用,但是不能嵌套定义。

5.2 链式访问

#include"stdio.h"
#include"string.h"
int main()
{
	char arr[20] = "hello";
	int ret = strlen(strcat(arr, "mao"));
	printf("%d\n", ret);
	return 0;
}
#include"stdio.h"
int main()
{
	printf("%d", printf("%d", printf("%d", 43)));
	//结果是啥?
	//注:printf函数的返回值是打印在屏幕字符的个数。
	return 0;
}

6. 函数的声明和定义

6.1 函数的声明

6.2 函数定义:

test.h的内容
放置函数的声明

#ifndef __TEST_H__
#define __TEST_H__
//函数的声明
int Add(int x, int y);
#endif //__TEST_H__

test.c的内容
放置函数的实现

#include "test.h"
//函数Add的实现
int Add(int x, int y)
{
 return x+y;
}

这种分文件的书写形式,在三子棋和扫雷(C语言程序)的时候,毛毛莫名会讲的。

7. 函数递归

7.1 什么是递归?

7.2 递归的两个必要条件

1.存在限制条件,当满足这个限制条件的时候,递归便不再继续
2.每次递归调用之后越来越接近这个条件

7.2.1 练习1:

参考代码:

#include <stdio.h>
void print(int n)
{
 if(n>9)
 {
 print(n/10);
 }
 printf("%d ", n%10);
}
int main()
{
 int num = 1234;
 print(num);
 return 0;
}

7.2.2 练习2:

参考代码:

#incude <stdio.h>
int Strlen(const char*str)
{
 if(*str == '\0')
 return 0;
 else
        return 1+Strlen(str+1);
}
int main()
{
 char *p = "abcdef";
 int len = Strlen(p);
 printf("%d\n", len);
 return 0;
}

7.3 递归和迭代

7.3.1 练习3:

参考代码:

int factorial(int n)
{
 if(n <= 1)
 return 1;
 else
 return n * factorial(n-1);
}

7.3.2 练习4:

参考代码:

int fib(int n)
{
 if (n <= 2)         
 return 1;
    else
    return fib(n - 1) + fib(n - 2);
}

但是我们发现有问题
使用 fib 这个函数的时候如果我们要计算第50个斐波那契数字的时候特别耗费时间。
使用 factorial 函数求10000的阶乘(不考虑结果的正确性),程序会崩溃。
为什么呢?
我们发现 fib 函数在调用的过程中很多计算其实在一直重复。
如果我们把代码修改一下:

int count = 0;//全局变量
int fib(int n)
{
 if(n == 3)
 count++;
 if (n <= 2)         
 return 1;
    else
    return fib(n - 1) + fib(n - 2);
}

最后我们输出看看count,是一个很大很大的值。
那我们如何改进呢?

那如何解决上述的问题:

比如,下面代码就采用了,非递归的方式来实现:

//求n的阶乘
int factorial(int n)
{
        int result = 1;
        while (n > 1)
       {
             result *= n ;
             n -= 1;
       }
        return result;
}
//求第n个斐波那契数
int fib(int n)
{
     int result;
     int pre_result;
     int next_older_result;
     result = pre_result = 1;
     while (n > 2)
     {
           n -= 1;
           next_older_result = pre_result;
           pre_result = result;
           result = pre_result + next_older_result;
     }
     return result;
}

提示:

  1. 许多问题是以递归的形式进行解释的,这只是因为它比非递归的形式更为清晰。
  2. 但是这些问题的迭代实现往往比递归实现效率更高,虽然代码的可读性稍微差些。
  3. 当一个问题相当复杂,难以用迭代实现时,此时递归实现的简洁性便可以补偿它所带来的运行时开销。

函数递归的几个经典题目(自主研究):

文章到这里就结束了,感谢你的阅读,如果感觉对你有帮助的话,恳请得到你的三连支持,这对我真的很重要,谢谢你。

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