Привет, сегодня поговорим про функции в языке си, обещаю рассказать все что знаю. Для того чтобы лучше понимать что такое функции в языке си , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Алгоритмизация и программирование. Структурное программирование. Язык C.
Общие сведения
Программы на языке Си обычно состоят из большого числа отдельных функций (подпрограмм). Как правило, эти функции имеют небольшие размеры и могут находиться как в одном, так и в нескольких файлах. Все функции являются глобальными. В языке запрещено определять одну функцию внутри другой.
Связь между функциями осуществляется через аргументы, возвращаемые значения и внешние переменные. В общем случае функции в языке си необходимо объявлять. Объявление функции (т.е. описание заголовка) должно предшествовать ее использованию, а определение функции (т.е. полное описание) может быть помещено как после тела программы (т.е. функции main( )), так и до него. Если функция определена до тела программы, а также до ее вызовов из определений других функций, то объявление может отсутствовать. Как уже отмечалось, описание заголовка функции обычно называют прототипом функции. Функция объявляется следующим образом:
Функциональное программирование на C //Демо-занятие курса «Программист С»
тип имя_функции(тип имя_параметра_1, тип имя_параметра_2, . );
Тип функции определяет тип значения, которое возвращает функция. Если тип не указан, то предполагается, что функция возвращает целое значение (int). При объявлении функции для каждого ее параметра можно указать только его тип (например: тип функция (int, float, . ), а можно дать и его имя (например: тип функция (int а, float b, . ) ). В языке Си разрешается создавать функции с переменным числом параметров. Тогда при задании прототипа вместо последнего из них указывается многоточие. Определение функции имеет следующий вид:
тип имя_функции(тип имя_параметра_1, тип имя_параметра_2. )
Передача значения из вызванной функции в вызвавшую происходит с помощью оператора возврата return, который записывается следующим образом:
return выражение;
Таких операторов в подпрограмме может быть несколько, и тогда они фиксируют соответствующие точки выхода. Например:
int f(int a, int b) < if (a >b) < printf(«max = %dn», a); return a; >printf(«max = %dn», b); return b; >
Вызвать эту функцию можно следующим образом:
c = f(15, 5); c = f(d, g); f(d, g);
Вызвавшая функция может, при необходимости, игнорировать возвращаемое значение. После слова return можно ничего не записывать; в этом случае вызвавшей функции никакого значения не передается.
Управление передается вызвавшей функции и в случае выхода «по концу» (последняя закрывающая фигурная скобка). В языке Си аргументы функции передаются по значению, т.е. вызванная функция получает свою временную копию каждого аргумента, а не его адрес. Это означает, что вызванная функция не может изменить значение переменной вызвавшей ее программы. Однако это легко сделать, если передавать в функцию не переменные, а их адреса. Например:
Информатика. Язык Си: Функции в Си. Центр онлайн-обучения «Фоксфорд»
void swap(int *a, int *b)
- Параметр задается как массив (например: int m[100];).
- Параметр задается как массив без указания его размерности (например: int m[];).
- Параметр задается как указатель (например: int *m;) . Об этом говорит сайт https://intellect.icu . Этот вариант используется наиболее часто.
Независимо от выбранного варианта вызванной функции передается указатель на начало массива. Сами же элементы массива не копируются.
Если некоторые переменные, константы, массивы, структуры объявлены как глобальные, то их не надо включать в список параметров вызванной функции.
 |
Классы памяти
В языке Си различают четыре основных класса памяти: внешнюю (глобальную), автоматическую (локальную), статическую и регистровую память.
Внешние (глобальные) переменные определены вне функций и, следовательно, доступны для любой из них. Они могут быть определены только один раз. Выше уже говорилось, что сами функции всегда глобальные. Язык не позволяет определять одни функции внутри других. Область действия внешней переменной простирается от точки во входном файле, где она объявлена, до конца файла.
Если на внешнюю переменную нужно ссылаться до ее определения или она определена в другом входном файле, то в подпрограмме или файле она должна быть объявлена как extern.
extern int a; /* Объявление a; память под переменную не резервируется */
Автоматические переменные по отношению к функциям являются внутренними или локальными. Они начинают существовать при входе в функцию и уничтожаются при выходе из нее (для них можно использовать ключевое слово auto). Однако оно практически не используется, так как при отсутствии ключевого слова переменные по умолчанию принадлежат к классу auto.
Статические переменные объявляются с помощью ключевого слова static. Они могут быть внутренними (локальными) или внешними (глобальными). Внутренние статические переменные, как и автоматические, локальны по отношению к отдельной функции. Однако они продолжают существовать, а не возникают и не уничтожаются при каждом ее вызове.
Другими словами, они являются собственной постоянной памятью для функции. Внешние статические переменные доступны внутри оставшейся части файла после того, как они в нем объявлены, однако в других файлах они неизвестны. Это, в частности, позволяет скрыть данные одного файла от другого файла.
Регистровые переменные относятся к последнему классу. Ключевое слово register говорит о том, что переменная, о которой идет речь, будет интенсивно использоваться. Если возможно, значения таких переменных помещаются во внутренние регистры микропроцессора, что может привести к более быстрой и короткой программе (разработчики компиляторов фирмы Borland утверждают, что оптимизация компиляторов данной фирмы по использованию регистровых переменных сделана так хорошо, что указание использовать переменную как регистровую может только снизить эффективность создаваемого машинного кода). Для регистровых переменных нельзя взять адрес; они могут быть только автоматическими с допустимыми типами int или char.
Таким образом, можно выделить четыре модификатора класса памяти: extern, auto, static, register. Они используются в следующей общей форме:
модификатор_класса_памяти тип список_переменных;
Выше уже говорилось об инициализации, т.е. о присвоении различным объектам начальных значений. Если явная инициализация отсутствует, гарантируется, что внешние и статические переменные будут иметь значение нуль, а автоматические и регистровые — неопределенное значение.
|
Указатели на функции
В языке Си сама функция не может быть значением переменной, но можно определить указатель на функцию. С ним уже можно обращаться как с переменной: передавать его другим функциям, помещать в массивы и т.п.
Код функции в персональном компьютере занимает физическую память. В этой памяти есть точка входа, которая используется для того, чтобы войти в функцию и запустить ее на выполнение. Указатель на функцию как раз и адресует эту точку входа. Это уже будет обычная переменная и с ней можно делать все, что можно делать с переменной.
Через указатель можно войти в функцию, т.е. запустить ее на выполнение. Объявление вида:
int (*f)( );
говорит о том, что f — это указатель на функцию, возвращающую целое значение. Первая пара скобок необходима, без них int *f( ); означало бы, что f — функция, возвращающая указатель на целое значение. После объявления указателя на функцию в программе можно использовать объекты: *f — сама функция; f — указатель на функцию. Для любой функции ее имя (без скобок и аргументов) является указателем на эту функцию.
|
Аргументы функции main( )
В программы на языке Си можно передавать некоторые аргументы. Когда вначале вычислений производится обращение к main( ), ей передаются три параметра. Первый из них определяет число командных аргументов при обращении к программе. Второй представляет собой массив указателей на символьные строки, содержащие эти аргументы (в одной строке — один аргумент). Третий тоже является массивом указателей на символьные строки, он используется для доступа к параметрам операционной системы (к переменным окружения).
Любая такая строка представляется в виде:
переменная = значение
Последнюю строку можно найти по двум заключительным нулям.
Назовем аргументы функции main( ) соответственно: argc, argv и env (возможны и любые другие имена). Тогда допустимы следующие описания:
main( ) main(int argc) main(int argc, char *argv[ ] ) main(int argc, char *argv[ ], char *env[ ] )
Предположим, что на диске A: есть некоторая программа prog.exe. Обратимся к ней следующим образом:
A:>prog.exe file1 file2 file3
Тогда argv[0] — это указатель на строку A:prog.exe, argv[1] — на строку file1 и т.д. На первый фактический аргумент указывает argv[1], а на последний — argv[3]. Если argc=1, то после имени программы в командной строке параметров нет. В нашем примере argc=4.
|
Рекурсия
Рекурсией называется такой способ вызова, при котором функция обращается к самой себе.
Важным моментом при составлении рекурсивной программы является организация выхода. Здесь легко допустить ошибку, заключающуюся в том, что функция будет последовательно вызывать саму себя бесконечно долго. Поэтому рекурсивный процесс должен шаг за шагом так упрощать задачу, чтобы в конце концов для нее появилось не рекурсивное решение. Использование рекурсии не всегда желательно, так как это может привести к переполнению стека.
|
Библиотечные функции
В системах программирования подпрограммы для решения часто встречающихся задач объединяются в библиотеки. К числу таких задач относятся: вычисление математических функций, ввод/вывод данных, обработка строк, взаимодействие со средствами операционной системы и др. Использование библиотечных подпрограмм избавляет пользователя от необходимости разработки соответствующих средств и предоставляет ему дополнительный сервис. Включенные в библиотеки функции поставляются вместе с системой программирования. Их объявления даны в файлах *.h (это так называемые включаемые или заголовочные файлы). Поэтому, как уже упоминалось выше, в начале программы с библиотечными функциями должны быть строки вида:
#include
#include
Существуют также средства для расширения и создания новых библиотек с программами пользователя.
Напиши свое отношение про функции в языке си. Это меня вдохновит писать для тебя всё больше и больше интересного. Спасибо Надеюсь, что теперь ты понял что такое функции в языке си и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то нестесняся пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Алгоритмизация и программирование. Структурное программирование. Язык C
Источник: intellect.icu
Функции
Если переменные и константы хранят состояние программы, то функции определяют ее действия. По сути функция представляет именованный кусок кода, который можно многократно использовать в различных частях программы.
Определение функции
Формальное определение функции выглядит следующим образом:
тип имя_функции(параметры)
Первая строка представляет заголовок или сигнатуру функции. Вначале указывается возвращаемый тип функции. Если функция не возвращает никакого значения, то используется тип void .
Затем идет имя функции, которое представляет произвольный идентификатор, к которому применяются те же правила, что и к именованию переменных.
После имени функции в круглых скобках идет перечисление параметров. Функция может не иметь параметров, в этом случае указываются пустые скобки.
После заголовка функции в фигурных скобках идет тело функции, которое содержит выполняемые выражения.
В предыдущих статьях уже использовались как минимум две функции. Так, каждая программа на языке Си должна содержать функцию main . Также для вывода строки на консоль применялась функция printf() . Теперь определим свою простейшую функцию:
#include void hello() < printf(«Hello!n»); >int main(void)
Кроме стандартной функции main здесь также определена функция hello . Эта функция имеет тип void , то есть фактически она ничего не возвращает. Она не имеет никаких параметров, поэтому после названия функции идут пустые круглые скобки. И все, что делает данная функция, — просто выводит на консоль строку «Hello!».
Но если мы запустим сейчас программу на выполнение, то никаких строк на консоль не будет выводиться, более того наша функция hello() не будет выполняться..
Вызов функции
Для выполнения функции ее необходимо вызвать. Вызов функции осуществляется в форме:
имя_функции(аргументы);
После имени функции указываются скобки, в которых перечисляются аргументы — значения для параметров функции.
В любой программе должна быть как минимум одна функция, которая имеет фиксированное имя main() . Именно с функции main начинается выполнение. Поэтому если мы хотим выполнить функцию hello, то нам надо ее вызвать в функции main.
#include // определение функции void hello() < printf(«Hello!n»); >int main(void) < hello(); // вызов функции hello(); // вызов функции return 0; >
В данном случае функция hello вызывается два раза. В этом и состоит прелесть функция: мы можем вынести некоторое общее действие, которое может состоять из нескольких строк, в отдельную функцию и затем вызывать многократно в различных местах программы. Поскольку функция hello() не имеет никаких параметров, то в при вызове ей не передается никаких аргументов — указываются просто пустые круглые скобки:
hello();
В итоге программа два раза выведет строку «Hello».
Прототип или описание функции
Здесь стоит учесть важный момент — компилятор должен знать о функции до ее вызова. Поэтому вызов функции должен происходить после ее определения, как в случае выше. В некоторых языках это не имеет значение, но в языке Си это играет большую роль. И если, к примеру, мы сначала вызовем, а потом определим функцию, то мы можем получить ошибку на этапе компиляции, как в следующем случае:
#include int main(void) < hello(); hello(); return 0; >void hello()
Некоторые компиляторы могут скомпилировать данный код, но тем не менее при компиляции сгенерируют предупреждение.
Но есть и другой способ, который заключается в использовании описания функции. Описание функции еще называют прототипом . Формальное определение прототипа выглядит следующим образом:
тип имя_функции(параметры);
Фактически это заголовок функции. То есть для функции hello прототип будет выглядеть следующим образом:
void hello();
Применим прототип функции:
#include // описание void hello(void); int main(void) < hello(); hello(); return 0; >// определение void hello()
В данном случае несмотря на то, что определение функции идет после ее вызова, но так как ее описание идет до вызова, то компилятор уже будет знать о функции hello, и никаких проблем в работе программы не возникнет.
Стоит отметить, что если функция не принимает никаких параметров, то в ее прототипе в скобках указывается void , как в примере выше с функцией hello .
Источник: metanit.com
13) Функции в Си
Функция в C-программировании – это многократно используемый блок кода, который облегчает понимание, тестирование программы и может быть легко изменен без изменения вызывающей программы. Функции делят код и модулируют программу для лучшего и эффективного результата. Короче говоря, большая программа делится на различные подпрограммы, которые называются функциями
Когда вы разделяете большую программу на различные функции, становится легко управлять каждой функцией по отдельности. Всякий раз, когда в программе возникает ошибка, вы можете легко исследовать неисправные функции и исправлять только эти ошибки. Вы можете легко вызывать и использовать функции всякий раз, когда они требуются, что автоматически приводит к экономии времени и места.
В этом уроке вы узнаете
- Библиотека Vs. Пользовательские функции
- Объявление функции
- Определение функции
- Вызов функции
- Аргументы функции
- Переменная сфера
- Статические переменные
- Рекурсивные функции
- Встроенные функции
Библиотека Vs. Пользовательские функции
Каждая программа «C» имеет по крайней мере одну функцию, которая является основной, но программа может иметь любое количество функций. Функция main () является отправной точкой программы.
В программировании «С» функции делятся на два типа:
- Библиотечные функции
- Пользовательские функции
Разница между библиотекой и пользовательскими функциями заключается в том, что нам не нужно писать код для библиотечной функции. Он уже присутствует в заголовочном файле, который мы всегда включаем в начало программы. Вам просто нужно ввести имя функции и использовать его вместе с правильным синтаксисом. Printf, scanf являются примерами библиотечной функции.
Принимая во внимание, что пользовательская функция – это тип функции, в которой мы должны написать тело функции и вызывать функцию всякий раз, когда нам требуется, чтобы функция выполняла какую-то операцию в нашей программе.
Пользовательская функция всегда пишется пользователем, но позже она может быть частью библиотеки ‘C’. Это главное преимущество программирования на «С».
В «С» функции программирования делятся на три вида деятельности, такие как:
- Объявление функции
- Определение функции
- Вызов функции
Объявление функции
Объявление функции означает написание имени программы. Это обязательная часть для использования функций в коде. В объявлении функции мы просто указываем имя функции, которую мы собираемся использовать в нашей программе как объявление переменной. Мы не можем использовать функцию, если она не объявлена в программе. Объявление функции также называется « Прототип функции ».
Объявления функций (называемые прототипом) обычно выполняются над функцией main () и имеют общий вид:
return_data_type function_name (data_type arguments);
- Return_data_type : это тип данных значения функции вернулась обратно в вызывающем заявлении.
- Имя_функции : следуют круглые скобки
- Имена аргументов с их объявлениями типов данных могут быть заключены в круглые скобки.
Рассмотрим следующую программу, которая показывает, как объявить функцию куба для вычисления значения куба целочисленной переменной
#include /*Function declaration*/ int add(int a,b); /*End of Function declaration*/ int main()
Имейте в виду, что функция не обязательно возвращает значение. В этом случае используется ключевое слово void.
Например, объявление функции output_message указывает, что функция не возвращает значение: void output_message ();
Определение функции
Определение функции означает просто написание тела функции. Тело функции состоит из операторов, которые собираются выполнить определенную задачу. Тело функции состоит из одного или блока операторов. Это также обязательная часть функции.
int add(int a,int b) //function body
Вызов функции
Вызов функции означает вызов функции всякий раз, когда это требуется в программе. Всякий раз, когда мы вызываем функцию, она выполняет операцию, для которой она была разработана. Вызов функции является необязательной частью в программе.
result = add(4,5);
#include int add(int a, int b); //function declaration int main() < int a=10,b=20; int c=add(10,20); //function call printf(«Addition:%dn»,c); getch(); >int add(int a,int b) //function body
Addition:30
Аргументы функции
Аргументы функции используются для получения необходимых значений при вызове функции. Они соответствуют позиции; первый аргумент передается первому параметру, второй – второму параметру и так далее.
По умолчанию аргументы передаются по значению, в котором копия данных передается вызываемой функции. Фактически переданная переменная не изменится.