C 编程中的函数与示例：递归和内联

什么是 C 中的函数？

C 编程中的函数 是一个可重用的代码块，它使程序更易于理解、测试并且可以在不更改调用程序的情况下轻松修改。功能划分代码并模块化程序以获得更好和有效的结果。简而言之，一个较大的程序被划分为各种子程序，这些子程序被称为函数

当您将大型程序划分为各种功能时，单独管理每个功能变得容易。每当程序中出现错误时，您都可以轻松地调查错误功能并仅更正这些错误。您可以在需要时轻松调用和使用函数，从而自动节省时间和空间。

在本教程中，您将学习-

图书馆与。用户自定义函数
函数声明
函数定义
函数调用
函数参数
变量范围
静态变量
递归函数
内联函数

图书馆与。自定义函数

每个“C”程序至少有一个函数是主函数，但一个程序可以有任意数量的函数。 C中的main()函数是程序的起点。

在‘C’编程中，函数分为两种：

库函数
用户自定义函数

C 中库函数和用户定义函数的区别在于我们不需要为库函数编写代码。它已经存在于我们总是包含在程序开头的头文件中。您只需键入函数的名称并使用正确的语法即可。 printf、scanf 是库函数的例子。

而用户定义函数是一种函数，我们必须编写函数体，并在需要函数在程序中执行某些操作时调用函数。

C 中的用户定义函数始终由用户编写，但后来它可以成为“C”库的一部分。这是“C”编程的一大优势。

C编程功能分为三个活动，例如，

函数声明
函数定义
函数调用

函数声明

函数声明就是写一个程序的名字。它是在代码中使用函数的必修部分。在函数声明中，我们只需指定将在程序中使用的函数的名称，就像变量声明一样。除非在程序中声明，否则我们不能使用函数。函数声明也称为“函数原型。”

函数声明（称为原型）通常在 main() 函数之上完成并采用一般形式：

return_data_type function_name (data_type arguments);

return_data_type :是返回给调用语句的值函数的数据类型。
函数名 :后面是括号
参数带有数据类型声明的名称可以选择放在括号内。

我们考虑下面的程序，它展示了如何声明一个立方体函数来计算一个整数变量的立方体值

#include <stdio.h>
/*Function declaration*/
int add(int a,b);
/*End of Function declaration*/
int main() {

请记住，函数不一定返回值。在这种情况下，使用关键字 void。

例如 output_message 函数声明表示该函数不返回值：void output_message();

函数定义

函数定义意味着只编写函数的主体。函数体由将执行特定任务的语句组成。函数体由单个或一个语句块组成。它也是函数的必需部分。

int add(int a,int b)	//function body	
{
	int c;
	c=a+b;
	return c;
}

函数调用

函数调用意味着在程序中需要时调用函数。每当我们调用一个函数时，它都会执行它所设计的操作。函数调用是程序的可选部分。

  result = add(4,5);

这是完整的代码：

#include <stdio.h>
int add(int a, int b);	//function declaration
int main()
{
	int a=10,b=20;
	int c=add(10,20); 	//function call
	printf("Addition:%d\n",c);
	getch();
}
int add(int a,int b)	//function body
{
	int c;
	c=a+b;
	return c;
}

输出：

Addition:30

函数参数

函数的参数用于通过函数调用接收必要的值。它们按位置匹配；第一个参数传递给第一个参数，第二个参数传递给第二个参数，依此类推。

默认情况下，参数按值传递 其中数据的副本被提供给被调用的函数。实际传递的变量不会改变。

我们考虑以下程序，它演示了按值传递的参数：

int add (int x, int y); 
int main() {
  int a, b, result;
  a = 5;
  b = 10;
  result = add(a, b);
  printf("%d + %d\ = %d\n", a, b, result);
return 0;}
int add (int x, int y) { 
x += y;
  return(x);}

程序输出为：

5 + 10 = 15

请记住，传递给 add 函数的 a 和 b 的值没有改变，因为只有它的值被传递给了参数 x。

变量范围

变量作用域是指程序代码中变量的可见性。

在 C 中，在函数内部声明的变量是该代码块的局部变量，不能在函数外部引用。但是，在所有函数之外声明的变量是全局的，并且可以从整个程序中访问。用 #define 声明的常量可以从整个程序访问程序顶部的。我们考虑以下程序，它从主函数和用户定义函数打印全局变量的值：

#include <stdio.h>
int global = 1348;
void test();
int main() {
  printf("from the main function : global =%d \n", global);
  test () ;
return 0;}

void test (){
printf("from user defined function : global =%d \n", global);}

结果：

from the main function : global =1348
from user defined function : global =1348

我们讨论程序细节：

我们声明一个整数全局变量，初始值为 1348。
我们声明并定义了一个 test() 函数，它既不接受参数也不返回值。该函数只打印全局变量值，以证明全局变量可以在程序中的任何位置访问。
我们在主函数中打印全局变量。
我们调用测试函数来打印全局变量值。

在C语言中，当参数传递给函数参数时，参数作为局部变量，在退出函数时会被销毁。

当您使用全局变量时，请谨慎使用它们，因为它们可能会导致错误并且它们可以在程序中的任何位置更改。使用前应先初始化。

静态变量

静态变量具有局部范围。但是，它们在退出函数时不会被销毁。因此，静态变量永远保留其值，并且可以在重新进入函数时访问。静态变量在声明时初始化，需要前缀static。

下面的程序使用了一个静态变量：

#include <stdio.h>
void say_hi();
int main() {    
  int i;
  for (i = 0; i < 5; i++) { say_hi();}
   return 0;}
void say_hi() {
  static int calls_number = 1;
  printf("Hi number %d\n", calls_number);
  calls_number ++; }

程序显示：

Hi number 1
Hi number 2
Hi number 3
Hi number 4
Hi number 5

递归函数

考虑一个数的阶乘，计算如下 6！ =6* 5 * 4 * 3 * 2 * 1。

这个计算是重复计算 fact * (fact -1) 直到 fact 等于 1。

递归函数是调用自身并包含退出条件以完成递归调用的函数。在阶乘计算的情况下，退出条件是事实等于 1。递归通过“堆叠”调用来工作，直到退出条件为真。

例如：

#include <stdio.h>
int factorial(int number);
int main() {    
  int x = 6;
  printf("The factorial of %d is %d\n", x, factorial(x)); 
  return 0;}
int factorial(int number) {
 if (number == 1)    return (1); /* exiting condition */
  else
    return (number * factorial(number - 1));
}

程序显示：

 The factorial of 6 is 720

在这里，我们讨论程序细节：

我们声明递归阶乘函数，它接受一个整数参数并返回该参数的阶乘。此函数将调用自身并减少数字，直到退出或达到基本条件。当条件为真时，将之前生成的值相乘，返回最终的阶乘值。
我们声明并初始化一个值为“6”的整数变量，然后通过调用我们的阶乘函数打印其阶乘值。

考虑下面的图表，以更好地理解递归机制，它包括调用函数自身，直到达到基本情况或停止条件，然后，我们收集以前的值：

内联函数

C编程中的函数用于存储最常用的指令。用于程序的模块化。

每当调用函数时，指令指针都会跳转到函数定义。执行完函数后，指令指针回退到跳转到函数定义处的语句。

每当我们使用函数时，我们都需要一个额外的指针头来跳转到函数定义并返回语句。为了消除这种指针头的需要，我们使用内联函数。

在内联函数中，函数调用直接被实际的程序代码替换。它不会跳转到任何块，因为所有操作都是在内联函数内部执行的。

内联函数主要用于小型计算。当涉及到大型计算时，它们不适合。

内联函数类似于普通函数，只是关键字 inline 放在函数名之前。内联函数使用以下语法创建：

inline function_name ()
{
    //function definition
}

让我们编写一个程序来实现一个内联函数。

inline int add(int a, int b)		//inline function declaration
{
	return(a+b);
}
int main()
{
	int c=add(10,20);
	printf("Addition:%d\n",c);
	getch();
}

输出：

Addition: 30

上面的程序演示了使用内联函数将两个数字相加。正如我们所看到的，我们只在 inline 函数中返回了两个数字的加法，而没有编写任何额外的行。在函数调用期间，我们刚刚传递了我们必须执行加法的值。

总结

函数是小程序或子程序。
函数用于模块化程序。
库和用户定义是两种类型的函数。
函数由声明、函数体和函数调用部分组成。
函数声明和主体是强制性的。
函数调用在程序中可以是可选的。
C程序至少有一个功能；它是主函数（）。
每个函数都有一个名称、返回值或 void 的数据类型、参数。
必须在 C 程序中定义和声明每个函数。
请记住，一旦我们退出函数调用，C 函数中的普通变量就会被销毁。
传递给函数的参数不会改变，因为它们是按值传递的，没有按地址传递。
变量范围被称为程序中变量的可见性
C 编程中有全局变量和局部变量

C 文件 I/O：创建、打开、读取、写入和关闭文件 C 中的指针：C 编程中的指针是什么？类型

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