【C语言】函数的玄机

cyycoish

This is an (most of Chinese Cpl teacher) untold story of the function in plain C.
C语言的函数，我们并不陌生。
要学习生物体，就得先学习生命最基础的表现形式——细胞。
同样，因为C是面向过程的，函数就是程序的细胞。我们学习C语言，总错过不了她。
细胞有细胞膜、细胞壁opt、细胞质、细胞器、细胞核。
那么，函数有啥内容值得学习？
首先我们要明确函数书写的两大基本概念：函数的声明（declaration）和函数的定义（definition）
函数的声明确定了函数的形态，特征。这个形态特征决定函数名称（一个合法的C标识符），和函数参数列表。
我们声明一个函数：
int add(a, b); // 声明后面必加分号!
另一种声明方式，在这种声明方式中，我们明确了参数列表内各参数的类型：
int add(int a, int b); // 注意要加分号!
我们将上面那个函数声明成外部的：
extern int add(int a, int b); // 这里也要加分号!
再来看函数的定义：函数的声明确定了函数执行什么样的运算过程。
我们定义那个声明好的add函数：
int add(int a, int b)
{
        return a + b;
}
同时，函数的定义也可以与函数的声明写在一起：
extern int add(a, b) // 还没明确说明参数a,b的类型呢！
int a; // 此时我们也可以事后加以说明。
int b; // 要有分号哦!
{
        return a + b;
}
那么，大家有没有被我一套大道理、官话讲晕掉了呢？
好了！In summarize:
如果函数在定义处之前被调用(Invoke)那么，这个函数需要在调用处(invocation)之前被声明。
换句话讲，我让张三做一件叫做add的事情（这是声明）。
到底张三怎样做add这件事呢？我告诉他，把我给你的a加上我给你的b，然后还给我（这些是定义）。

如果我先说：张三哪，你去做add(a, b);
等到张三拿到我给他的a b（实际参数）：x = add (1, 2); 时候就问了：领导，add这件事，我怎么去实施啊？
当然我是一个负责任的领导，不会这样说：笨呐！自己动动脑子啊！养你这么多年，钞票都喂猪啦？（如果我真的这样说，编译器会给我使脸色：找不到函数add的参照。）
我会耐心说道：
int add(int a, int b) // add这件事呢，你首先拿好我给你的俩宝贝，最后你要还我一个int类型的宝贝。
{
        return a + b; // 具体来讲，你要把宝贝a和宝贝b加起来，还给我，就是这样啦。
}
这种情况的代码如下（完整的可执行的）：

1. #include <stdio.h>
   
2. int add(int, int);
   
3. int main()
   
4. {
   
5.     printf("%d\n", add(1,1));
   
6.     return 0;
   
7. }
   
8. int add(int a, int b)
   
9. {
   
10.     return a + b;
    
11. }

复制代码

换一种情况：我一口气说：
张三你去做add这件事，等你拿到俩宝贝，最后你要还我一个int型的宝贝，你需要把宝贝a和宝贝b加起来还给我，do you get it?
这种情况就是声明定义在一起，那么写成如下代码（完整的可执行的）：

1. #include <stdio.h>
   
2. add(a, b) // 没有声明返回类型，默认int类型！
   
3. int a;
   
4. int b;
   
5. {
   
6.     return a + b;
   
7. }
   
8. 
   
9. main()
   
10. {
    
11.     printf("%d\n", add(1, 2));
    
12. 4  return 0;
    
13. }

复制代码

最后要注意：正确的做法是在声明的时候加上inline（内联）和extern（外部）或者static（静态）关键字，而定义的时候不加inline和extern或者static关键字。

接下来，我们再谈一个比较高大上的内容，
那就是，不定参数函数（Variadic functions）。
典型的不定参数函数就是众所周知的printf函数和scanf函数。
我们来看看printf怎么使用的：int a = 1, b = 2, c = 3; printf("%d,%d,%d", a, b, c);
再来看看printf怎么声明的：printf(const char * restrict, ...);
printf函数的第一个参数restrict实际是一个参数检查列表，这个参数指向的字符串内让打印多少个int就得打印多少个int。
在实际的程序编写过程中，你想让她打印几个int就写几个%d，写1000个％d都行，printf就傻傻地打印1000个int。
这是一项超级棒的语法啊！我认为其好玩性仅次于vb的可选函数参数和函数参数默认值语法：
Declare Function Bar(a As Integer, Optional b As Integer = 1) As Integer
想象一下我们如何利用它？
对了，做一个求和函数：
大概是这样：sum(1,2,3)得出6; sum(1,2,3,4,5)得出15.
代码如下：

1. #include <stdio.h>
   
2. #include <stdarg.h>     // 包含允许使用不定参函数的头文件。
   
3. int sum(int count, ...) // 参数count代表要求几个数的和。不确定的参数列表使用 “...” 代替。
   
4. {
   
5.         va_list var; // 使用va_list宏定义一个变化参数
   
6.         int s = 0;   // 定义s存放累加的结果。
   
7.         va_start(var, count); // 用va_start宏将检查列表装入var，表示要检查一共count个参数。
   
8.                 while (count)
   
9.                 {
   
10.                         s += va_arg(var, int); // 每次使用va_arg宏将下一个参数取出，转换成为int类型，并且累加。
    
11.                         count--;
    
12.                 }
    
13.         va_end(var); // 加上va_end宏表示一直要累加到最后一个。
    
14.         return s;
    
15. }
    
16. int main()
    
17. {
    
18.         // 计算1加到10的和减去1加到5的和他们俩的差。
    
19.         printf("%d\n", sum(10 ,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10) - sum(5 ,1,2,3,4,5));
    
20.         return 0;
    
21. }

复制代码

关于Variadic functions的更详细信息，这里有俩个外部链接可供大家参考：
1.wiki上的关于stdarg.h头文件的说明：https://en.wikipedia.org/wiki/Stdarg.h
2.本站的ISO C Standard白皮书（E文原版）：https://www.0xaa55.com/forum.php?mod=viewthread&tid=1759

13*0217

      

期待了这么久的C文章，这次文章读来不那么过瘾。         
             其实我要求也不高，建议用汉字的时候，不要夹带英文，显得不伦不类，英语差看了半天都不知道单词意思。         
             在c里面是函数，在vb里面是过程。标准库里面没有现成的过程，就需要我们自己定义函数，它有自己的结构（和细胞一样），         
             使用也很简单，文章已说明。变参听说过，唯独又说得太少！

        

cyycoish

13*0217 发表于 2016-7-6 11:32

好！接受建议，下次加以修正。
英文的话，我认为提一下declaration，和definition比较重要。
因为毕竟还是建议去查看英文原版资料。
有些中文还是不能完全翻译到位。
比如Variadic functions这个我也不知官方标准翻译是啥。很多中文教科书都没有。

另外一个例子：argument parameter attribute这三个没有固定意思，都可以解释为“参数”，但是要结合上下文，这就很头疼了。
stack overflow翻译为“栈溢出”，但是如果人家还提到stack underflow
overflow就得翻译为“上溢”，underflow翻译为“下溢”。瞬间成“矢量”了。

0xAA55

标题不是全角的方括号看得我好不爽

cyycoish

0xAA55 发表于 2016-7-7 16:49
标题不是全角的方括号看得我好不爽

已经修改，话说osx死活打不出“【】”

0xAA55

13*0217 发表于 2016-7-6 11:32

1、C里面的函数，有时候也可以说成是“过程”，比如没有返回值的函数（比如void xxx();）
2、VB里的过程一般是没有返回值的，比如Sub xxx()而VB里也有函数，那些有返回值，并且返回值很有用的就是函数，比如Sqr()
3、我也想吐槽中英文混合。。那些词其实我也不知道意思，以我的风格我可能会写个中日文混合的帖子呢~~

7KY6

可以可以!!