c語言之函數（一）

（一）函數（Function）是一段可以重複使用的代碼，這是從整體上對函數的認識。
C語言本身帶了很多庫函數，並分門別類地放在了不同的頭文件中，使用時只要引入對應的頭文件即可。
除了C語言自帶的函數，我們也可以編寫自己的函數，稱爲自定義函數（User-Defined Function）。自定義函數和庫函數沒有本質的區別，表現形式和使用方法一樣，只是開發者不同而已。
 
這一章我們就來講解如何編寫和使用自己的函數。
 
參數 
函數的一個明顯特徵就是使用時帶括號( )，必要的話，括號中還要包含數據或變量，稱爲參數（Parameter）。參數是函數需要處理的數據，例如：
strlen(str1)用來計算字符串的長度，str1就是參數。
puts("C語言中文網")用來輸出字符串，"C語言中文網"就是參數。
 
返回值
既然函數可以處理數據，那就有必要將處理結果告訴我們，所以很多函數都有返回值（Return Value）。所謂返回值，就是函數的執行結果。例如：
char str1[] = "C Language";
int len = strlen(str1);
strlen() 的處理結果是字符串 str1 的長度，是一個整數，我們通過 len 變量來接收。
 
函數返回值有固定的數據類型（int、char、float等），用來接收返回值的變量類型要一致。

（二）遞歸函數
 遞歸函數的定義，不應出現無終止的遞歸調用。而應定義爲有限次數、有終止的遞歸調用函數。
  對於一個問題，只要能夠知道遞歸定義式，及邊界條件(即遞歸終止的條件)，就可以編寫一個遞歸函數。
例題用遞歸函數的方法計算s=8^3

int sum(int n)
{
    if (n>0) 
         return(8*sum(n-1));
    else 
         return(1);
}
main()
{ 
    int sum();
    printf("s=%d",sum(3));
}
 

（三）局部變量和全局變量
1°
1) 在 main 函數中定義的變量也是局部變量，只能在 main 函數中使用；同時，main 函數中也不能使用其它函數中定義的變量。main 函數也是一個函數，與其它函數地位平等
2) 形參變量、在函數體內定義的變量都是局部變量。實參給形參傳值的過程也就是給局部變量賦值的過程。
3) 可以在不同的函數中使用相同的變量名，它們表示不同的數據，分配不同的內存，互不干擾，也不會發生混淆。
4) 在語句塊中也可定義變量，它的作用域只限於當前語句塊。
2°
全局變量
 在所有函數外部定義的變量稱爲全局變量（Global Variable），它的作用域默認是整個程序，也就是所有的源文件，包括 .c 和 .h 文件。

（四）指針變量作爲函數返回值
C語言允許函數的返回值是一個指針（地址），我們將這樣的函數稱爲指針函數。下面的例子定義了一個函數 strlong()，用來返回兩個字符串中較長的一個：

#include 
#include 
 
char *strlong(char *str1, char *str2){
    if(strlen(str1) >= strlen(str2)){
        return str1;
    }else{
        return str2;
    }
}
 
int main(){
    char str1[30], str2[30], *str;
    gets(str1);
    gets(str2);
    str = strlong(str1, str2);
    printf("Longer string: %s\n", str);
 
    return 0;
}

運行結果：
C Language↙
HelloWorld↙
Longer string: HelloWorld↙
用指針作爲函數返回值時需要注意的一點是，函數運行結束後會銷燬在它內部定義的所有局部數據，包括局部變量、局部數組和形式參數，函數返回的指針請儘量不要指向這些數據，C語言沒有任何機制來保證這些數據會一直有效，它們在後續使用過程中可能會引發運行時錯誤。請看下面的例子：

#include 
 
int *func(){
    int n = 100;
    return &n;
}
 
int main(){
    int *p = func(), n;
    n = *p;
    printf("value = %d\n", n);
    return 0;
}

運行結果：
value = 100
n 是 func() 內部的局部變量，func() 返回了指向 n 的指針，根據上面的觀點，func() 運行結束後 n 將被銷燬，使用 *p 應該獲取不到 n 的值。但是從運行結果來看，我們的推理好像是錯誤的，func() 運行結束後 *p 依然可以獲取局部變量 n 的值，這個上面的觀點不是相悖嗎？
 
爲了進一步看清問題的本質，不妨將上面的代碼稍作修改，在第9~10行之間增加一個函數調用，看看會有什麼效果：

#include 
 
int *func(){
    int n = 100;
    return &n;
}
 
int main(){
    int *p = func(), n;
    printf("c.biancheng.net\n");
    n = *p;
    printf("value = %d\n", n);
    return 0;
}

運行結果：
c.biancheng.net
value = -2
可以看到，現在 p 指向的數據已經不是原來 n 的值了，它變成了一個毫無意義的甚至有些怪異的值。與前面的代碼相比，該段代碼僅僅是在 *p 之前增加了一個函數調用，這一細節的不同卻導致運行結果有天壤之別，究竟是爲什麼呢？
 
前面我們說函數運行結束後會銷燬所有的局部數據，這個觀點並沒錯，大部分C語言教材也都強調了這一點。但是，這裏所謂的銷燬並不是將局部數據所佔用的內存全部抹掉，而是程序放棄對它的使用權限，棄之不理，後面的代碼可以隨意使用這塊內存。對於上面的兩個例子，func() 運行結束後 n 的內存依然保持原樣，值還是 100，如果使用及時也能夠得到正確的數據，如果有其它函數被調用就會覆蓋這塊內存，得到的數據就失去了意義。
第一個例子在調用其他函數之前使用 *p 搶先獲得了 n 的值並將它保存起來，第二個例子顯然沒有抓住機會，有其他函數被調用後才使用 *p 獲取數據，這個時候已經晚了，內存已經被後來的函數覆蓋了，而覆蓋它的究竟是一份什麼樣的數據我們無從推斷（一般是一個沒有意義甚至有些怪異的值）。