C语言之函数参数传递和返回值

前面我们说的都是无参数无返回值的函数,实际程序中,我们经常使用到带参数有返回值的函数。

一、函数参数传递

1.形式参数和实际参数
函数的调用值把一些表达式作为参数传递给函数。函数定义中的参数是形式参数,函数的调用者提供给函数的参数叫实际参数。在函数调用之前,实际参数的值将被拷贝到这些形式参数中。

2.参数传递
先看一个例子

void a(int); /*注意函数声明的形式*/
main()
{
    int num;
    scanf("%d",&num);
    a(num); /*注意调用形式*/
}
void a(int num_back) /*注意定义形式*/
{
    printf("%d\n",num_back);
}

在主函数中,先定义一个变量,然后输入一个值,在a()这个函数中输出。当程序运行a(num);这一步时,把num的值赋值给num_back,在运行程序过程中,把实际参数的值传给形式参数,这就是函数参数的传递。
形参和实参可能不只一个,如果多于一个时,函数声明、调用、定义的形式都要一一对应,不仅个数要对应,参数的数据类型也要对应。

void a(int,float);
main()
{
    int num1;
    float num2;
    scanf("%d",&num1);
    scanf("%f",&num2);
    a(num1,num2);
}
void a(int num1_back,float num2_back)
{
    printf("%d,%f\n",num1_back,num2_back);
}

上面的例子中,函数有两个参数,一个是整型,一个是浮点型,那么在声明、调用、定义的时候,不仅个数要一样,类型也要对应。如果不对应,有可能使的编译错误,即使没错误,也有可能让数据传递过程中出现错误。
再看一个例子:

void a(int);
main()
{
    int num;
    scanf("%d",&num);
    a(num);
}
void a(int num)
{
    printf("%d\n",num);
}

看上面的例子,形式参数和实际参数的标识符都是num,程序把实际参数num的值传递给形式参数num。有些人可能就不明白了,既然两个都是num,为什么还要传递呢?干脆这样不就行了吗:

   void a();
main()
{
    int num;
    scanf("%d",&num);
    a();
}
void a()
{
    printf("%d\n",num);
}

其实不然,这就要涉及到标识符作用域的问题。作用域的意思就是说,哪些变量在哪些范围内有效。一个标识符在一个语句块中声明,那么这个标识符仅在当前和更低的语句块中可见,在函数外部的其实地方不可见,其他地方同名的标识符不受影响,后面我们会系统讲解作用域的问题。在这儿你就要知道两个同名的变量在不同的函数中是互不干扰的。
前面将的都是变量与变量之间的值传递,其实函数也可以传递数组之间的值。看下面的例子:

   void a(int []);
main()
{
    int array[5],i;
    for(i=0;i<5;i++) scanf("%d",&array[i]);
    a(array);
}
void a(int array[])
{
    int i;
    for(i=0;i<5;i++) printf("%d    ",array[i]);
    printf("\n");
}

这就是数组之间的值传递。注意他们的声明和定义形式,和变量参数传递有什么区别?有了后面的[]就表明传递的是一个数组。其中在定义的时候,也可以写成void a(int array[5]);想想,如果我们写成了int array[4]会有什么情况发生?
目前我们只学了数组和变量,以后还会知道指针、结构,到那是,函数也可以传递它们之间的值。

二、函数值的返回

其实我们也可以把函数当作一个变量来看,既然是变量,那一定也可以有类型。还举最前面的例子,现在要求在main()函数里输入一个整数作为正方形的边长,在子函数里求正方形的面积,然后再在主函数里输出这个面积。
我们前面的程序都是在子函数里输出的,现在要求在主函数里输出,这就需要把算好的值返回回来。先看例子:

int a(int); /*声明函数*/
main()
{
    int num,area;
    scanf("%d",&num);
    area=a(num); /*调用时的形式*/
    printf("%d",area);
}
int a(int num)
{
    int area_back;
    area_back=num*num;
    return area_back; /*返回一个值*/
}

和前面的程序有几点不同:

(1).声明函数类型时,不是void,而是int。这是由于最后要求的面积是整型的,所以声明函数的返回值类型是整型。
(2).return语句 它的意思就是返回一个值。在C语言中,return一定是在函数的最后一行。
(3).调用函数的时候,由于函数有一个返回值,所以必须要用变量接受这个返回值(不是绝对的),如果我们不用一个变量接受这个值,函数还照样返回,但是返回的这个值没有使用。

上面的例子运行过程是这样的,先把实参的值传递给形参,然后在子函数里计算面积得到area_back,然后返回这个面积到主函数,也就是把area_back赋值给area,最后输出。
前面说了,返回值有时不一定非要用一个变量来接受,我们可以把上面的程序简化为:

int a(int);
main()
{
    int num;
    scanf("%d",&num);
    printf("%d",a(num)); /*函数调用放在这儿*/
}
int a(int num)
{
    int area_back;
    area_back=num*num;
    return area_back;
}

这样函数返回的值就可以直接放到输出缓冲区直接输出了。
还可以再简化为:

int a(int);
main()
{
    int num;
    scanf("%d",&num);
    printf("%d",a(num));
}
int a(int num)
{
    return num*num; /*直接在这儿返回*/
}

对于函数而言,一个函数只能返回一个值,如果想返回一组数值,就要使用数组或者结构或者指针。其实对于这些,还是返回一个值,只是这个值是一个地址而已。但是对于数组的返回有和变量不同,因为数组和地址是联系在一起的。看一个例子:

   void a(int []);
main()
{
    int array[5]={1,2,3,4,5},i;
    a(array);
    for(i=0;i<5;i++) printf("%d",array[i]);
}
void a(int array[])
{
    int i;
    for(i=0;i<5;i++) array[i]++;
}

看看这个程序,好象函数没有返回值,但是函数的功能的确实现了,在主函数当中输出的值的确都各加了1上来。这就是因为数组和变量不同的缘故,在后面讲指针的时候再详细说明。
下面看一个实际例子,加深对函数的理解:
用函数实现,判断一个整数是不是素数?在主函数里输入输出,子函数里判断。

   #include "math.h"
int judge(int);
main()
{
    int num,result;
    scanf("%d",&num);
    result=judge(num);
    if(result==1) printf("yes\n");
        else printf("no\n");
}
judge(int num)
{
    int i,flag=1;
    for(i=2;i<=sqrt(num);i++)
    if(num%i==0)
    {
        flag=0;
        break;
    }
    return flag;
}

可以看出,函数的功能就是为了让程序看起来有条理,一个函数实现一个特定的功能。如果我们还和以前那样,把所有代码都放在main()函数,好象程序就显的臃肿了。而且函数有一个显著的好处就是很方便的使用。这里面的judge()函数判断一个数是不是素数,如果我们以后还有判断某个数是不是素数,就可以直接使用这个函数了。我们这样,把下面的代码:

judge(int num)
{
    int i,flag=1;
    for(i=2;i<=sqrt(num);i++)
    if(num%i==0)
    {
        flag=0;
        break;
    }
    return flag;
}

保存为judge.h文件,放到include目录里面。
以后就可以直接使用这个函数了,就好象直接使用abs(),sqrt()这些函数一样方便。
#include "math.h" /*必须要有它*/
#include "judge.h"
main()
{
    int num,result;
    scanf("%d",&num);
    result=judge(num);
    if(result==1) printf("yes\n");
        else printf("no\n");
}

看上面的例子,我们在程序中直接使用了函数judge(),这就是我们自己编写的第一个所谓的库函数。但是程序的第一行要包含math.h文件,这是因为在judge.h里面使用了sqrt()函数,所以为了方便,我们可以把math.h放到judge.h里面,也就是在judge.h文件的第一行加上include math.h,这样,我们的主程序中就不需要包含它了,但是这样做也有副作用,具体有什么副作用,我们以后接触到时再介绍。
我们实际用到的一些程序,也许代码有很长,上千行,甚至上万行,这些代码不可能放在一个.c文件中,所以我们经常把一些功能做成.h,*c的文件形式,然后在主程序中包含这些文件,这样就把一个大程序分割成几个小块,不仅浏览方便,对以后的修改也有很多好处。
我们在平时就应该有这样的好习惯,把一些经常使用的功能做成库函数的形式保存下来,也许刚开始你会觉得很烦琐,可到了后来,也许几年过去了,你会发现,一个好几千行上万行的程序,有一大半的功能你都有,直接调用就可,这会大大缩短你的程序开发周期的。就好象这里的判断素数一样,如果以后还需要判断一个数是不是素数,就没必要再写那些代码了,直接调用judge()函数就可。

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