C语言函数使用实例分析

发布时间:2022-04-14 10:22:27 作者:iii
来源:亿速云 阅读:189

这篇文章主要介绍了C语言函数使用实例分析的相关知识,内容详细易懂,操作简单快捷,具有一定借鉴价值,相信大家阅读完这篇C语言函数使用实例分析文章都会有所收获,下面我们一起来看看吧。

函数的声明和定义

函数声明

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

举例

简单的求和函数

一般写简单的求和函数,求和功能直接写在main( )函数了。

//简单的求和函数
int main()
{
	int a = 10;
	int b = 20;
	int sum = a+b;
	printf("%d\n", sum);
	return 0;
}
把加法单独改写成函数

把加法功能单独写成一个函数,放在主函数前面。如果将函数add放在主函数后面,则会报错,因为程序自上而下进行的,主函数执行后,发现add函数未定义,找不到。

//之前的有函数的写法.函数放在前面
int add(int x, int y)
{
	return x + y;
}
int main()
{
	int a = 10;
	int b = 20;
	int sum = add(a, b);
	printf("%d\n", sum);
	return 0;
}
添加函数声明
int add(int x, int y);//函数的声明

int main()
{
	int a = 10;
	int b = 20;

	int sum = add(a, b);

	printf("%d\n", sum);

	return 0;
}

int add(int x, int y)//定义放在主函数后面,需要先声明
{
	return x + y;
}
带头文件和函数声明

实际上,当函数代码较多时,一般采用模块化编程,每个函数实现功能尽量单一,函数间要低耦合、高内聚。因此,针对上面的加单的加法函数,用带头文件的写法重写一遍。

先定义源文件 test.c 、源文件 add.c和头文件 add.h

//源文件test. c
#include "add.h"
int main()
{
	int a = 10;
	int b = 20;
	int sum = add(a, b);
	printf("%d\n", sum);
	return 0;
}
//源文件add.c
int add(int x, int y)//定义放在主函数后面,需要先声明
{
	return x + y;
}
//头文件add.h
int add(int x, int y);//函数的声明
静态库(.lib)的生成

当编程写了一个减法的函数给别人用,但是又不想把源码直接分享给别人,这时候就可以将代码编译成静态库(就是.lib文件)。

静态库的特点:将函数编译成静态库,别人可以正常使用封装好的代码,但是又看不到源码。

下面举例说明,如何生成静态库(.lib):

新建VS工程,新建源文件 sub.c和 头文件 sub.h,编写一个减法函数 sub

//源文件 sub.c
int sub(int x, int y)//函数定义需要先声明
{
	return y - x;
}
//头文件 sub.h
int sub(int x, int y);

依次点击解决方案资源管理器——项目名称——右键选属性,弹出对话框。

C语言函数使用实例分析

然后依次点击——配置属性——常规——项目默认值——配置类型——下拉菜单选择静态库(.lib)——应用——确定。

C语言函数使用实例分析

接着点击生成——生成解决方案。

C语言函数使用实例分析

最终会在工程文件夹下的——Debug文件夹——看到静态库.lib文件。

C语言函数使用实例分析

用记事本打开静态库,可以看到是乱码。

C语言函数使用实例分析

静态库文件的使用方法

接下来说明如何使用别人或者自己生成好的静态库文件:

(1)将函数对应的同名头文件.h文件 和 同名静态库.lib拷贝至自己的工程文件中。

C语言函数使用实例分析

(2)在头文件中添加上t头文件 sub0119.h

C语言函数使用实例分析

(3)在源文件中添加减法头文件引用 和静态库的引用,

#include "add.h"//加法头文件
#include "sub0119.h"//减法头文件
#pragma comment(lib,"sub0119.lib")//静态库必须加上

(4)程序运行时,会通过上面的引用将生成的静态库加载进来。在主函数直接使用 减法函数sub即可。

//带头文件的写法
int main()
{
	int a = 10;
	int b = 20;
	int sum = add(a, b);//一般的函数调用
	int subnum = sub(a, b);//使用静态库
	printf("%d\n", sum);
	printf("%d\n", subnum);
	return 0;
}

运行程序见下图:

C语言函数使用实例分析

函数递归

什么是递归?

递归的两个必要条件

练习1

接受一个整型值(无符号),按照顺序打印它的每一位。

输入:1234,输出 1 2 3 4

一般方法
void print(num)//自定义打印函数
{
	int arr[10] = { 0 };//定义数组
	for (int i = 0; i < 4; i++)
	{//将数字存放在数组里
		arr[i] = num % 10;//取数字最后一位
		num = num / 10;//取整数
	}
	for (int i = 3; i >= 0; i--)
	{//倒着打印
		printf("%d ", arr[i]);
	}
}
int main()
{
	int num = 1234;
	print(num);
	return 0;
}
递归的方法

分析:打印1234可以分解成下图那样拆解,分别把不同位上的数字取出,最终把数字拆解剩最后一位时,开始打印:

C语言函数使用实例分析

代码如下所示:

void print(int num)
{
	if (num>9)
	{
		print(num/10);	//取余	
	}
	printf("%d ",num % 10);//取模
}
int main()
{
	int num = 1234;
	print(num);

	return 0;
}

通过调试,我们分析整个递归程序的运行逻辑见下图,红色圆圈的1 2 3 4表示程序的执行顺序:

此时函数已经拆解到最后一层了,函数执行结束返回到上一次调用的地方,绿色圆圈的1 2 3 4表示程序的返回顺序:

在函数运行过程中,每调用一次函数,在内存栈中就会开辟空间存放num的值,如下面蓝色方框显示,第一次调用函数存放的1234 在最底层, 以此类推,1是最后调用函数存放的,就在最上面。

在函数返回时,看绿色圆圈 1 2 3 4, num的值就从上向下取值,

C语言函数使用实例分析

运行结果见下图:

C语言函数使用实例分析

练习2

编写函数不允许创建临时变量,求取字符串的长度

一般方法
//编写函数不允许创建临时变量,求取字符串的长度
void getlen(char* arr)
{
	int count = 0;//计数
	while (*arr!='\0')
	{
		count++;//计数加1
		arr++;//地址移动到下一个字符
	}
	printf("%d", count);

}
int main()
{
	char arr[] = "abcd";
	getlen(arr);//数组名就是首元素地址
	return 0;
}
递归方法

分析:自定义函数getlen,计算字符串 abcd,字符串以 '\0&rsquo;结尾,这是隐藏的,实际字符串为"abcd\0"自定义函数可以分解成下图那样拆解,每次取出一个字符,最终把字符都取完,返回值:

C语言函数使用实例分析

下面是实现代码:

//递归方法
int getlen(char* arr)
{
	if (*arr != 0)
	{
		arr++;
		return 1 + getlen(arr);
	}
	return 0;//等于0,字符串结束了,返回0
}
int main()
{
	char arr[] = "abcd";
	int sz = getlen(arr);
	printf("%d", sz);
	return 0;
}

程序运行结果见下图,红色路线是递归按顺序调用函数,绿色的路线是递归达到限制条件后,返回值

C语言函数使用实例分析

C语言函数使用实例分析

练习3

求n的阶乘。(不考虑溢出)

一般方法
//求n的阶乘
void fact(int n)
{
	int num = 1;
	for (int i = 1; i <= n; i++)
	{
		num = num * i;
	}
	printf("%d", num);
}
int main()
{
	fact(3);//阶乘
	return 0;
}
递归方法

分析:自定义函数fact,求n的阶乘。自定义函数可以分解成下图那样拆解:

C语言函数使用实例分析

//递归方法
int fact(int n)
{
	if (n >= 1)
	{
		return n*fact(n - 1);
		n--;
	}
	else
	{
		return 1;
	}
	
}
int main()
{
	int num=fact(3);//阶乘
	printf("%d", num);
	return 0;
}

运行结果见下图:

C语言函数使用实例分析

练习4

求第n个斐波那契数。(不考虑溢出)

一般方法
//一般方法
void fib(int n)
{
	int num1 = 1;
	int num2 = 1;
	int num3 = 0;
	for (int i = 1; i <=(n-2); i++)
	{
		num3 = num1 + num2;
		num1 = num2;
		num2 = num3;
	}
	printf("%d", num3);//输出5
}
int main()
{
	fib(5);//第五个斐波那契数列是5
	return 0;
}
递归方法

分析:自定义函数fib,求第n个斐波那契数列。自定义函数可以分解成下图那样拆解:

C语言函数使用实例分析

//递归方法方法
int fib(int n)
{
	if (n <= 2)
	{
		return 1;
	}
	return fib(n - 1) + fib(n - 2);
}
int main()
{
	int num=fib(5);
	printf("%d", num);
	return 0;
}

递归与迭代

递归隐藏的问题

在前面7.2.2.4 小节练习4中,发现有一个问题,举例fib(6)说明,下面是计算fib(6)时用的递归方法,分析会发现fib(3)居然重复计算了3次,如果计算fib(40)时,这样的重复计算会更多,大量的重复计算势必会降低计算速度。

C语言函数使用实例分析

通过程序来验证一样,计算fib(6)时,fib(3)总共计算了几次:

int count = 0;//全局变量
int fib(int n)
{
	if (n == 3)
		count++;//计算fib(3)计算了多少次
	if (n <= 2)
		return 1;
	return fib(n - 1) + fib(n - 2);
}
int main()
{
	int num=fib(6);
	printf("%d\n", num);
	printf("%d\n", count);
	return 0;
}

结果如下所示:fib(6) = 8,fib(3)总共计算了3次:**

C语言函数使用实例分析

当计算fib(40)时,fib(3)总共计算了几次?

结果见下图,fib(40) = 102334155,fib(3)总共计算了39088169次,惊呆了居然3千多万次。而且很耗时间,计算效率低。

C语言函数使用实例分析

而用一般的方法计算fib(40)时,fib(3)只计算了一次。

如何改进

C语言函数使用实例分析

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:

选递归还是迭代

关于“C语言函数使用实例分析”这篇文章的内容就介绍到这里,感谢各位的阅读!相信大家对“C语言函数使用实例分析”知识都有一定的了解,大家如果还想学习更多知识,欢迎关注亿速云行业资讯频道。

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