一、为什么要用函数
使用函数可使程序清晰、精炼、简单、灵活。
函数就是功能。每一个函数用来实现一个特定的功能。函数名应反映其代表的功能。
在设计较大程序时，往往把它分为若干个程序模块，每一个模块包括一个或多个函数，每个函数实现一个特定的功能。
说明：
(1) 一个C程序由一个或多个程序模块组成，每一个程序模块作为一个源程序文件。较大的程序，可分别放在若干个源文件中。这样便于分别编写和编译，提高调试效率。一个源程序文件可以为多个C程序共用。
(2) 一个源程序文件由一个或多个函数以及其他有关内容（如指令、数据声明与定义等）组成。一个源程序文件是一个编译单位，在程序编译时是以源程序文件为单位进行编译的，而不是以函数为单位进行编译的。
(3) C程序的执行是从main函数开始的，如果在main函数中调用其他函数，在调用后流程返回到main函数，在main函数中结束整个程序的运行。
(4) 所有函数都是平行的，即在定义函数时是分别进行的，是互相独立的。一个函数并不从属于另一个函数，即函数不能嵌套定义。函数间可以互相调用，但不能调用main函数。main函数是被操作系统调用的。
(5) 从用户使用的角度看，函数有两种。库函数，它是由系统提供的，用户不必自己定义，可直接使用它们。应该说明，不同的C语言编译系统提供的库函数的数量和功能会有一些不同，当然许多基本的函数是共同的。用户自己定义的函数。它是用以解决用户专门需要的函数。
(6) 从函数的形式看，函数分两类。
二、定义函数
１、为什么要定义函数
C语言要求，在程序中用到的所有函数，必须“先定义，后使用”。
定义函数应包括以下几个内容:
(1) 指定函数的名字，以便以后按名调用。
(2) 指定函数的类型，即函数返回值的类型。
(3) 指定函数的参数的名字和类型，以便在调用函数时向它们传递数据。对无参函数不需要这项。
(4) 指定函数应当完成什么操作，也就是函数是做什么的，即函数的功能。这是最重要的，是在函数体中解决的。
２、定义函数的方法
在定义函数时要用“类型标识符”(即类型名)指定函数值的类型，即指定函数带回来的值的类型。
形式参数表列的格式 ：数据类型 变量1,数据类型 变量2,…,数据类型 变量n
函数体为空，什么也不做。
三、调用函数
１、函数调用的形式
一般形式为：函数名(实参表列)
(3). 函数参数：函数调用作为另一个函数调用时的实参。如m=max(a,max(b,c));，又如:printf (″%d″, max (a,b))。
２、函数调用时的数据传递
① 形式参数和实际参数
实参与形参的类型应相同或赋值兼容。赋值兼容是指实参与形参类型不同时能按不同类型数值的赋值规则进行转换。
② 实参和形参间的数据传递
3、函数调用的过程
(1) 在定义函数中指定的形参，在未出现函数调用时，它们并不占内存中的存储单元。在发生函数调用时，函数的形参才被临时分配内存单元。
(2) 将实参的值传递给对应形参。
(3) 在执行函数期间，由于形参已经有值，就可以利用形参进行有关的运算。
(4) 通过return语句将函数值带回到主调函数。应当注意返回值的类型与函数类型一致。如果函数不需要返回值，则不需要return语句。这时函数的类型应定义为void类型。
(5) 调用结束，形参单元被释放。注意: 实参单元仍保留并维持原值，没有改变。如果在执行一个被调用函数时，形参的值发生改变，不会改变主调函数的实参的值。因为实参与形参是两个不同的存储单元。
注意：实参向形参的数据传递是“值传递”，单向传递，只能由实参传给形参，而不能由形参传给实参。实参和形参在内存中占有不同的存储单元,实参无法得到形参的值。
4、函数的返回值
通常，希望通过函数调用使主调函数能得到一个确定的值，这就是函数值(函数的返回值)。
(1) 函数的返回值是通过函数中的return语句获得的。一个函数中可以有一个以上的return语句，执行到哪一个return语句，哪一个return语句就起作用。return语句后面的括号可以不要，如“return z;”与“return(z);”等价。return后面的值可以是一个表达式。
(2) 函数值的类型。函数值的类型在定义函数时指定。
(3) 在定义函数时指定的函数类型一般应该和return语句中的表达式类型一致。 如果函数值的类型和return语句中表达式的值不一致，则以函数类型为准。对数值型数据，可以自动进行类型转换。即函数类型决定返回值的类型。
(4) 对于不带回值的函数，应当用定义函数为“void类型”（或称“空类型”）。这样，系统就保证不使函数带回任何值，即禁止在调用函数中使用被调用函数的返回值。此时在函数体中不得出现return语句。
四、对被调用函数的声明和函数原型
在一个函数中调用另一个函数（即被调用函数）需要具备如下条件:
(1) 首先被调用的函数必须是已经定义的函数（是库函数或用户自己定义的函数）。
(2) 如果使用库函数，应该在本文件开头用#include指令将调用有关库函数时所需用到的信息“包含”到本文件中来。
(3) 如果使用用户自己定义的函数，而该函数的位置在调用它的函数（即主调函数）的后面（在同一个文件中），应该在主调函数中对被调用的函数作声明(declaration)。声明的作用是把函数名、函数参数的个数和参数类型等信息通知编译系统，以便在遇到函数调用时，编译系统能正确识别函数并检查调用是否合法。
函数声明的一般形式有两种：
函数类型 函数名(参数类型1 参数名1, 参数类型2 参数名2, …, 参数类型n 参数名n);
在函数声明中的形参名可以省写，而只写形参的类型。
如果已在文件的开头(在所有函数之前)，已对本文件中所调用的函数进行了声明，则在各函数中不必对其所调用的函数再作声明。
注意：对函数的“定义”和“声明”不是同一回事。函数的定义是指对函数功能的确立，包括指定函数名、函数值类型、形参及其类型以及函数体等，它是一个完整的、独立的函数单位。而函数的声明的作用则是把函数的名字、函数类型以及形参的类型、个数和顺序通知编译系统，以便在调用该函数时系统按此进行对照检查，它不包含函数体。
五、函数的嵌套调用
六、函数的递归调用
在调用一个函数的过程中又出现直接或间接地调用该函数本身，称为函数的递归调用。
七、数组作为函数参数
1、数组元素作为函数实参
2、一维数组名作函数参数
数组名也可以做函数参数（包括实参和形参），应当注意的是：用数组元素做实参时，向形参变量传递的是数组元素的值，而用数组名做函数实参时，向形参（数组名或指针变量）传递的是数组首元素的地址。
3、多维数组名作函数参数
可以用多维数组名作为函数的实参和形参，在被调用函数中对形参数组定义时可以指定每一维的大小，也可以省略第一维的大小说明。
八、局部变量和全局变量
1、局部变量
(3) 在函数的外部定义。
(4) 在一个函数内部，可以在复合语句中定义变量，这些变量只在本复合语句中有效，这种复合语句也称为“分程序”或“程序块”。
2、全局变量
程序的编译单位是源程序文件，一个源文件可以包含一个或若干个函数。在函数内定义的变量是局部变量,而在函数之外定义的变量称为外部变量，外部变量是全局变量(也称全程变量)。全局变量可以为本文件中其他函数所共用。它的有效范围为从定义变量的位置开始到本源文件结束。
注意：
在函数内定义的变量是局部变量，在函数外定义的变量是全局变量。
设置全局变量的作用是增加了函数间数据联系的渠道。由于同一文件中的所有函数都能引用全局变量的值，因此如果在一个函数中改变了全局变量的值，就能影响到其他函数中全局变量的值。相当于各个函数间有直接的传递通道。由于函数的调用只能带回一个函数返回值，因此有时可以利用全局变量来增加函数间的联系渠道，通过函数调用能得到一个以上的值。
九、变量的存储方式和生存期
1、动态存储方式与静态存储方式
从变量值存在的时间（即生存期）来观察，有的变量在程序运行的整个过程都是存在的，而有的变量则是在调用其所在的函数时才临时分配存储单元，而在函数调用结束后该存储单元就马上释放了，变量不存在了。 也就是说，变量的存储有两种不同的方式: 静态存储方式和动态存储方式。
静态存储方式是指在程序运行期间由系统分配固定的存储空间的方式。
动态存储方式则是在程序运行期间根据需要进行动态的分配存储空间的方式。
数据分别存放在静态存储区和动态存储区中。全局变量全部存放在静态存储区中，在程序开始执行时给全局变量分配存储区，程序执行完毕就释放。在程序执行过程中它们占据固定的存储单元，而不是动态地进行分配和释放。
③ 函数调用时的现场保护和返回地址等。
2、局部变量的存储类别
在C语言中，每一个变量和函数都有两个属性: 数据类型和数据的存储类别。 存储类别指的是数据在内存中存储的方式(如静态存储和动态存储)。
在定义和声明变量和函数时，一般应同时指定其数据类型和存储类别，也可以采用默认方式指定（即如果用户不指定，系统会隐含地指定为某一种存储类别）。
C的存储类别包括4种: 自动的（auto）、静态的（statis）、寄存器的（register）、外部的（extern）。根据变量的存储类别，可以知道变量的作用域和生存期。
函数中的局部变量，如果不专门声明为static（静态）存储类别，都是动态地分配存储空间的，数据存储在动态存储区中。函数中的形参和在函数中定义的局部变量（包括在复合语句中定义的局部变量），都属于此类。在调用该函数时，系统会给这些变量分配存储空间，在函数调用结束时就自动释放这些存储空间。因此这类局部变量称为自动变量。自动变量用关键字auto作存储类别的声明。
(4) 虽然静态局部变量在函数调用结束后仍然存在，但其他函数是不能引用它的。因为它是局部变量，只能被本函数引用，而不能被其他函数引用。
寄存器变量存储在CPU中的寄存器中
3、全局变量的存储类别
全局变量都是存放在静态存储区中的。因此它们的生存期是固定的，存在于程序的整个运行过程。
一般来说，外部变量是在函数的外部定义的全局变量，它的作用域是从变量的定义处开始，到本程序文件的末尾。在此作用域内，全局变量可以为程序中各个函数所引用。但有时程序设计人员希望能扩展外部变量的作用域。
如果外部变量不在文件的开头定义，其有效的作用范围只限于定义处到文件结束。 在定义点之前的函数不能引用该外部变量。如果由于某种考虑，在定义点之前的函数需要引用该外部变量，则应该在引用之前用关键字extern对该变量作“外部变量声明”，表示把该外部变量的作用域扩展到此位置。有了此声明，就可以从“声明”处起，合法地使用该外部变量。
extern既可以用来扩展外部变量在本文件中的作用域，又可以使外部变量的作用域从一个文件扩展到程序中的其他文件，系统在编译过程中遇到extern时：先在本文件中找外部变量的定义，如果找到，就在本文件中扩展作用域；如果找不到，就在连接时从其他文件中找外部变量的定义。如果从其他文件中找到了，就将作用域扩展到本文件；如果再找不到，就按出错处理。
对全局变量用static声明，则该变量的作用域只限于本文件模块(即被声明的文件中)。
十、关于变量的声明和定义
在声明部分出现的变量有两种情况: 一种是需要建立存储空间的(如“int a;”)；另一种是不需要建立存储空间的（如“extern a;”）。前者称为定义性声明(defining declaration)，或简称定义（definition）；后者称为引用性声明(referencing declaration)。一般把建立存储空间的声明称定义，而把不需要建立存储空间的声明称为声明。
外部变量定义和外部变量声明的含义是不同的。外部变量的定义只能有一次，它的位置在所有函数之外。在同一文件中，可以有多次对同一外部变量的声明，它的位置可以在函数之内（哪个函数要用就在哪个函数中声明），也可以在函数之外。系统根据外部变量的定义（而不是根据外部变量的声明）分配存储单元。
对外部变量的初始化只能在“定义”时进行，而不能在“声明”中进行。所谓“声明”，其作用是声明该变量是一个已在其他地方已定义的外部变量，仅仅是为了扩展该变量的作用范围而作的“声明”。
十一、内部函数和外部函数
函数本质上是全局的，因为定义一个函数的目的就是要被另外的函数调用。如果不加声明的话，一个文件中的函数既可以被本文件中其他函数调用，也可以被其他文件中的函数调用。但是,也可以指定某些函数不能被其他文件调用。根据函数能否被其他源文件调用，将函数区分为内部函数和外部函数。
1、内部函数
如果一个函数只能被本文件中其他函数所调用，它称为内部函数。在定义内部函数时，在函数名和函数类型的前面加static，即：static 类型名 函数名(形参表);内部函数又称静态函数，因为它是用static声明的。使用内部函数,可以使函数的作用域只局限于所在文件。这样，在不同的文件中即使有同名的内部函数，也互不干扰，不必担心所用函数是否会与其他文件模块中的函数同名。 通常把只能由本文件使用的函数和外部变量放在文件的开头，前面都冠以static使之局部化，其他文件不能引用。这就提高了程序的可靠性。
2、外部函数
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BY：HW-RJ
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