庖丁解牛函数知识---C语言《1》

前言：

1.程序中的函数

 在计算机中，函数是在程序中扮演什么角色，哪些是函数？

 维基百科中是这样说的：函数是一个程序中的一部分组成代码，是程序的一小个模块，是组成一整个程序的子程序。

 函数的特点是：有输入和返回值、对过程进行封装、相对独立于程序实现自身功能。

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int my_strlen(char arr[])
{
    int count = 0;
    while(*p++ != '\0')
        count++;
    return count;
}
int main()
{
    char arr[] = "abcdef";
    int len = strlen(arr);//计算字符串长度
    printf("%d\n", len);
    printf("%d\n", my_strlen(arr));
    return 0;
}

 strlen是用来求字符串长度的库函数，my_strlen是我们自己模拟实现的一个求字符长度的函数。我们分别给strlen和my_strlen划分了两个类别，前一个是库函数，后一个是自定义函数。

 使用strlen的时候，我们知道将字符串的地址传给它，它会帮我们求得以这个地址处为起点的字符串的长度并返回回来，这个过程的细节我们不得而知，这就是函数将代码给封装起来了，strlen的功能就是求字符串的长度，功能是单一的，相对独立于程序里的其它子程序。

 博主引出strlen和my_strlen这两个例子，是想让读者感受到，函数确实是存在输入输出，封装代码的实现细节，与其它子程序是相对独立的这些特点~

2.库函数的学习和使用

 库函数是一个庞大的函数的集合库，我们不可能将所有库函数都学完的。在日常学习中我们是通过"查字典"的形式来学习库函数，接下来我们来讲解一下如何"查字典"，让读者有自己学习库函数的能力！

 库函数知识的网站(字典)：cplusplus.com

 在学习编程的时候，如果我们对于一些出现的库函数不理解，可以通过查找，了解库函数的具体细节。

 假设我们现在找的是strlen函数，左边栏C library(C库)下都是头文件，每个头文件里包含着非常多的函数声明：

 首先我们看到函数原型，size_t是函数的返回类型、strlen是函数名、括号里的是函数的参数。Get string length是函数功能解释的高度概括，这句话下面的一大串文字就是更详细的介绍strlen这个函数的功能细节。

 使用字典学习库函数，这很重要。当然学习急不得，不能说我们一下子就能掌握所有库函数的使用，没事上cplusplus网站上学习学习库函数，这样我们就可以轻松的解决一些问题，而不用我们自己去定义一个函数了。

 说到定义函数，为什么存在自定义函数呢？这是因为库函数没办法描述所有的东西，在工作中，更常用的是自定义函数，这也是考验程序员解决实际问题能力的体现。

3.自定义函数

 自定义函数也和库函数一样，有返回类型，函数名，参数，函数体等组成部分，它是由程序员根据具体情况设置的，给程序员一个很大的发挥空间，话不多说，我们敲上一个函数：

#include <stdio.h>
//返回值a、b都是整型，返回类型为int
int get_max(int a, int b)//接收函数调用时传过来的参数
{                        //变量名可以和传参过来的变量名相同
    if(a > b)            //因为它们不在同一时间被编译器看见
    {
        return a;
    }
    else
    {
        return b;
    }
}
int main()
{
    int a = 0;
    int b = 0;
    scanf("%d%d", &a, &b);
    int ret = get_max(a, b);//get_max()是一个函数调用，有两个参数
    printf("%d\n", ret);
    return 0;
}

 在这里我们自定义了一个get_max函数，用来求两个整数中的较大值。在定义函数的时候，有返回类型、函数名、参数、函数体这四要素。

 补充理解：在传参的时候，变量名相同是不会出错的，因为这个时候的程序控制权在函数get_max，它创建变量a和变量b的时候，main函数里的变量a、变量b是暂时没有用的，编译器看不见，但不意味着被销毁。仍保留着，等到get_max函数执行完后，回到main函数，就重新复用了。

4.传值调用与传址调用

 在用代码了解这个知识点之前。我们需要知道的是：在调用函数的时候，不管这个函数的内部做了些什么，它都应该让一些值改变或引起某些东西的变化才对。也就是说，调用函数需要有个结果的，如果调用了函数，和原先没什么区别，那还要这个函数干嘛。

 从上面这段代码看到，a和b的值并没有被交换，这是为什么呢？

 因为当我们在传参的时候，int a和int b是两个与main函数里a和b没有联系的变量，它们自己重新在内存空间里申请了一块空间，并且值是一样的，相当于一份临时拷贝。这样可能不好区分，我们看下面的吧~

void Swap(int x, int y)//x和y是两个新的变量，值分别是a和b里的值
{
  int tmp = x;
  x = y;
  x = tmp;
}
int main()
{
  int a = 10;
  int b = 20;
  printf("交换两个整数a和b\n");
  Swap(a, b);//a将值传给x、b将值传给y
  printf("a = %d b = %d", a, b);
  return 0;
}

 所以对拷贝的内容进行交换，并不能影响到原先的数据。那怎么办呢？记住，这是传值调用，它不适合用来对付这种需要改变原数据内容的情况，而传址调用适合，因为在a、b变量的地址处进行改变。

 这个时候就成功改变a和b的值了。

5.形参与实参

 实际参数也被叫成实参，形式参数被叫成形参。实际参数就是在调用函数时，传递过去的参数就是实参，因为实际参数本来就存在。操作系统本来没有为形式参数开辟空间，而是只有在调用函数时才开辟空间，所以才叫做形参。

 实参可以是值、变量、表达式、函数等多种形式，最重要的是这些形式都必须唯一确定一个值并最后传给形参。函数可以用在实参上的理解是函数必须要有返回值。

6.练习---二分查找函数

#include <stdio.h>
int Binary_Search(int arr[], int sz, int k)
{
    int left = 0;//数组做下标
    int right = sz - 1;//数组下标
    while(left <= right)//当左右下标没有相离时，中间才有元素可以找
    {
        int mid = (right - left)/2+left;//比(right+left)/2写法好 不会越界
        if(arr[mid] > k)
        {
            right = mid - 1;//
        }
        else if(arr[mid] < k)
        {
            left = mid + 1;
        }
        else
        {
            return mid;//找到返回下标
        }
    }
    return -1//找不到返回-1
}
int main()
{
    int arr[] = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};
    int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);//求元素个数
    int k = 0;//要查找的数k
    printf("请输入要查找的数>:");
    scanf("%d", &k);
    ret = Binary_Search(arr, sz, k);//找的到返回下标，找不到返回-1
    if(ret != -1)
    {
        printf("找到了，下标为%d\n", ret);
    }
    else
    {
        printf("找不到\n");
    }
    return 0;
}

 好啦，这就是本篇的全部内容啦：下面还有一篇补充的哦，重点在下一篇的函数递归上！

结语：希望读者读完有所收获！在学C的路上，祝福我们能越来越C!✔

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