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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：子程序
1.在计算机科学中，子程序，是一个大型程序中的某部分代码， 由一个或多个语句块组成。它负责完成某项特定任务，而且相较于其他代 码，具备相对的独立性。
2.一般会有输入参数并有返回值，提供对过程的封装和细节的隐藏。这些代码通常被集成为软件库。
2.C语言中函数的分类
在C语言中函数主要分为两种，一个是自带的库函数，还有就是我们自定义的函数。
2.1.库函数
像我们熟悉的printf()函数，scanf()函数就是C语言自带的函数，我们在使用它的时候只需要#include包含对应的头文件即可，使用printf()、scanf()函数包含stdio.h即可。
如何学习查找需要的库函数？
这里给大家分享个网站，供大家学习。
链接: www.cplusplus.com
我们在search栏里搜索memset的库函数，我们来看看结果：
上面有函数的各个参数以及返回值等的介绍，如果英文看着难受也可以翻译成中文来学习，我们来看最下面，最下面非常直观的给出了一个例子，包括头文件的引用，以及输出结果。
2.2.自定义函数
我们要知道并不是所有的事库函数都能干。很多时候都要自己设计一个函数来完成要求，这便是自定义函数。
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：
写一个函数可以找出两个整数中的最大值。
#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;
}
再举个例子：
写一个函数可以交换两个整形变量的内容。
#include <stdio.h>
//实现成函数，但是不能完成任务
void Swap1(int x, int y) //只改变了形参的值，实参并未发生变化。
{
int tmp = 0;
tmp = x;
x = y;
y = tmp;
}
//正确的版本
void Swap2(int *px, int *py) //通过变量地址解引用来找到实参，并将其改变。
{
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）：
真实传给函数的参数，叫实参。
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量，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。
3.2.形式参数（形参）：
形式参数是指函数名后括号中的变量，因为形式参数只有在函数被调用的过程中才实例化（分配内
存单元），所以叫形式参数。形式参数当函数调用完成之后就自动销毁了。因此形式参数只在函数中有效。
在上面代码中：Swap1 和 Swap2 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：
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模一样的内容。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。
形参px、py存放的是num1、num2的地址，我们可以通过解引用来找到num1、num2并进行操作。
4.函数的调用
4.1.传值调用
函数的形参和实参分别占有不同内存块，对形参的修改不会影响实参。
4.2.传址调用
传址调用是把函数外部创建变量的内存地址传递给函数参数的一种调用函数的方式。
这种传参方式可以让函数和函数外边的变量建立起真正的联系，也就是函数内部可以直接操
作函数外部的变量。
4.3. 练习
- 写一个函数可以判断一个数是不是素数。
void f(int m)
{
int i = 0;
int p = 0;
for (i = 2; i < m; i++)
{
if (m % i == 0)
{
printf("不是素数\n");
p++;
break;
}
}
if (p == 0)
printf("是素数\n");
}
- 写一个函数判断一年是不是闰年。
void jud(int x)
{
if ((x % 100 != 0 && x % 4 == 0) || (x % 400 == 0))
printf("是闰年\n");
else
printf("不是闰年\n");
}
- 写一个函数，实现一个整形有序数组的二分查找。
(要求：找到了就打印数字所在的下标，找不到则输出：找不到。)
#include<stdio.h>
void f(int arr[],int b)
{
int a = 0;
int c = 0;
int m = 0;
scanf("%d", &c); //输入要查找的数
while (a <= b)
{
m = (a + b) / 2;
if (c > arr[m])
{
a = m + 1;
}
else if (c < arr[m])
{
b = m - 1;
} //为什么要m+-1呢？
else //如果要查找的数不在数组内，那a一直+1或b一直-1，直到a>b退出循环
{
printf("找到了，下标为：%d\n", m);
break;
}
}
if (a > b)
printf("找不到\n");
}
int main()
{
int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
int b = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]) - 1;
f(arr,b);
return 0;
}
- 写一个函数，每调用一次这个函数，就会将 num 的值增加1。
void f(int* m)
{
(*m)++;
}
int main()
{
int num = 0;
//调用函数，使得num每次增加1
f(&num);
f(&num);
printf("%d", num);
return 0;
}
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(); //该函数被调用三次
}
}
int main()
{
three_line();
return 0;
}
函数可以嵌套调用，但是不能嵌套定义(函数里面不能定义函数)。
5.2. 链式访问
把一个函数的返回值作为另外一个函数的参数。
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
char arr[20] = "hello";
int ret = strlen(strcat(arr,"bit"));//strlen函数是将后面的字符追加到前面的字符串后面，返回值是前面字符串的起始地址
printf("%d\n", ret); //strlen函数是计算字符串的长度并返回长度大小
return 0;
}
输出：8
#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上字符的个数
return 0;
}
输出：4321
为什么是4321呢，我们来看最右边printf，它打印43并返回2，然后中间的printf，打印2并返回1，然后左边的printf，打印1。三个打印就是4321了。
6. 函数的声明和定义
6.1 函数声明：
- 告诉编译器有一个函数叫什么，参数是什么，返回类型是什么。但是具体是不是存在，函数
声明决定不了。- 函数的声明一般出现在函数的使用之前。要满足先声明后使用。
- 函数的声明一般要放在头文件中的
6.2 函数定义：
函数的定义是指函数的具体实现，交待函数的功能实现。
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);
test.c的内容
放置函数的实现
#include "test.h" //包含头文件
//函数Add的实现
int Add(int x, int y)
{
return x+y;
}
在三子棋和扫雷时已经使用过这种书写形式。
7. 函数递归
7.1. 什么是递归？
递归做为一种算法在程序设计语言中广泛应用。 一个过程或函数在其定义或说明中有直接或间接
调用自身的一种方法，它通常把一个大型复杂的问题层层转化为一个与原问题相似的规模较小的问题来求解。
递归策略：
只需少量的程序就可描述出解题过程所需要的多次重复计算，大大地减少了程序的代码量。
递归的主要思考方式在于：把大事化小
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限制条件。
7.3.练习
1.接受一个整型值（无符号），按照顺序打印它的每一位。
例如：
输入：1234，输出 1 2 3 4
#include <stdio.h>
void print(int n)
{
if(n>9) //限制条件
{
print(n/10); //每次递归调用越来越接近限制条件
}
printf("%d ", n%10);
}
int main()
{
int num = 1234;
print(num);
return 0;
}
输出：1 2 3 4
分析：
2.编写函数不允许创建临时变量，求字符串的长度。
#include <stdio.h>
int Strlen(const char*str)
{
if(*str == '\0') //限制条件
return 0;
else
return 1+Strlen(str+1); //每次递归调用越来越接近限制条件
}
int main()
{
char *p = "abcdef";
int len = Strlen(p);
printf("%d\n", len);
return 0;
}
输出：6
7.4. 递归与迭代
1.求n的阶乘。（不考虑溢出）
int factorial(int n)
{
if(n <= 1)
return 1;
else
return n * factorial(n-1);
}
2.求第n个斐波那契数。（不考虑溢出）
斐波那契数:1 1 2 3 5 8 13……
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；
在使用 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？
我们要算n=50,则需要先算出n=49、n=48，每次调用函数都会分裂一次，估计要运算2^50次左右，这个运算量是很大的。我们发现这里面有很多重复运算。
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count，是一个很大很大的值。
说明重复了很多次了。
那我们如何改进呢？
在调试 factorial 函数的时候，如果你的参数比较大，那就会报错： stack overflow（栈溢出）这样的信息。
系统分配给程序的栈空间是有限的，但是如果出现了死循环，或者（死递归），这样有可能导致一直开辟栈空间，最终产生栈空间耗尽的情况，这样的现象我们称为栈溢出。
那如何解决上述的问题：
- 将递归改写成非递归。
- 使用static对象替代 nonstatic 局部对象。在递归函数设计中，可以使用 static 对象替代
nonstatic 局部对象（即栈对象），这不仅可以减少每次递归调用和返回时产生和释放 nonstatic 对象的开销，而且 static 对象还可以保存递归调用的中间状态，并且可为各个调用层所访问。
下面代码就采用了，非递归(迭代)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 a;
int b;
int c;
a = b = 1;
while (n > 2)
{
n -= 1;
c = b; //b、c为a后面的两个数，加起来就是a
b = a;
a = b + c;
}
return a;
}
提示：
- 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。
- 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。
- 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。
最后
学习是件长久坚持的事，不进则退，坚持学习才会养成学习习惯。
我之前在小破站看到一个视频，讲的是盲人程序员，我直接好家伙，盲人都能成为程序员，那什么才是不可能呢？我相信努力就会有奇迹，没有什么是不可能的。
诸君加油，山顶见！