C语言入门小册子

C语言的 main() 函数与函数调用

main() 函数的作用

任何C程序都必须包含一个 main() 函数，用于存放默认执行的代码。当程序运行时，main() 函数会被自动调用。

C程序可以根据需要包含任意数量的函数，且所有函数对于其他函数都是“可见”的。例如：

/* fdomain.c */

#include <stdio.h>;

void func1( void );
void func2( void );

int main()
{
  puts( "MAIN" );
  func1();
  func2();
}

void func1( void )
{
  puts( "FUNC1" );
  func2();
}

void func2( void )
{
  puts( "FUNC2" );
  func1();
}

在上述例子中，main() 可以调用 func1() 和 func2()；func1() 可以调用 func2()；而 func2() 也可以调用 func1()。甚至 main() 也可以被其他函数调用，但很少有实际需要这样做的场景。虽然 main() 在上述代码中排在第一位，但并没有强制要求，只是按惯例 main() 通常写在文件的开头。

函数的递归调用

函数可以递归调用自身，例如：

void func1()
{
  func1(); // 无限递归调用，直至栈溢出
}

函数的定义

函数的定义格式如下：

float sphere( int rad )
{
  ...
}

1. 函数头部：

   • 返回值类型：如 float 表示返回一个浮点数。
   • 函数名：如 sphere。
   • 参数列表：如 (int rad) 表示函数接受一个整数参数。

2. 函数体：
   用于定义函数的逻辑。

函数原型

ANSI C 标准要求函数提供原型，以便编译器能够更好地检查函数调用。例如：

float sphere( int rad );

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示例：简单的函数调用

以下是一个“发射武器”的简单程序：

/* bango.c */

#include <stdio.h>

void fire( void );

void main()
{
  printf( "Firing!\n" );
  fire();
  printf( "Fired!\n" );
}

void fire( void )
{
  printf( "BANG!\n" );
}

程序输出：

Firing!
BANG!
Fired!

fire() 函数不返回值，也不接受参数，因此其返回类型和参数都被声明为 void。函数完成后自动返回，无需显式使用 return。

修改：接受参数

修改后的版本让 fire() 函数接收一个参数，定义发射的次数：

/* fire.c */

#include <stdio.h>

void fire( int n );

void main()
{
  printf( "Firing!\n" );
  fire( 5 );
  printf( "Fired!\n" );
}

void fire( int n )
{
  int i;
  for ( i = 1; i <= n ; ++i )
  {
    printf( "BANG!\n" );
  }
}

程序输出：

Firing!
BANG!
BANG!
BANG!
BANG!
BANG!
Fired!

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参数与参数传递

多参数

函数可以接受多个参数，用逗号分隔：

printf( "%d times %d = %d\n", a, b, a * b );

调用函数时，传递的值称为“实参”（argument），而函数中接收的变量称为“形参”（parameter）。

参数作用域

函数头部中声明的参数会作为局部变量，只在函数内部有效。例如：

fire( shots );
...
void fire( int n )
...

这里实参 shots 的值传递给形参 n。两者可以同名，但即使同名，它们也是独立的变量。

参数顺序

参数会按照调用时的顺序传递，例如：

/* pmmatch.c */

#include <stdio.h>

void showme( int a, int b );

void main()
{
  int x = 1, y = 100;
  showme( x, y );
}

void showme( int a, int b )
{
  printf( "a=%d  b=%d\n", a, b );
}

程序输出：

a=1  b=100

参数的独立性

函数对形参的操作不会影响实参。例如：

/* noside.c */

#include <stdio.h>

void showmore( int a, int b );

void main()
{
   int x = 1, y = 100;
   showmore( x, y );
   printf( "x=%d  y=%d\n", x, y );
}

void showmore( int a, int b )
{
   printf( "a=%d  b=%d\n", a, b );
   a = 42;
   b = 666;
   printf( "a=%d  b=%d\n", a, b );
}

程序输出：

a=1  b=100
a=42  b=666
x=1  y=100

形参 a 和 b 的值被修改，但实参 x 和 y 的值未受影响。

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数组作为参数

数组可以作为参数传递给函数：

/* fnarray.c */

#include <stdio.h>
#define SIZE 10

void testfunc( int a[] );

void main()
{
  int ctr, a[SIZE];
  for( ctr = 0; ctr < SIZE; ++ctr )
  {
    a[ctr] = ctr * ctr;
  }
  testfunc( a );
}

void testfunc( int a[] )
{
  int n;
  for( n = 0; n < SIZE; ++ n )
  {
    printf( "%d\n", a[n] );
  }
}

程序输出数组中每个元素的值。

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返回值

函数可以通过 return 返回值。返回值可以直接赋值给变量，作为参数传递给其他函数，或直接忽略。例如：

volume = sphere( radius );             // 返回值赋给变量
printf( "Volume: %f\n", sphere( radius ) ); // 返回值作为参数

一个函数可以包含多个 return 语句。例如：

if( error == 0 )
{
  return( 0 );
}
else
{
  return( 1 );
}

如果函数不需要返回值，则其返回类型声明为 void：

void ftest( int somevar )
{
   ...
   if( error == 0 )
   {
     return();
   }
   ...
}

return 语句只能返回一个值，但可以返回指向数组或结构体的指针。有关指针的内容将在后续详细讨论。