C語言中函數的基本知識

前言

函數是C語言中的基本構建塊之一，它允許我們將代碼組織成可重用、模塊化的單元。

本文將逐步介紹C語言函數的基礎概念、參數傳遞、返回值、遞歸以及內聯函數和匿名函數。

一、人物簡介

第一位閃亮登場，有請今后會一直教我們C語言的老師 —— 自在。
第二位上場的是和我們一起學習的小白程序猿 —— 逍遙。

二、基礎概念

函數是一個獨立的代碼塊，可以接收輸入參數并執行特定任務。
它可以用于執行特定的操作或計算，并可以返回一個值（可選）。
以下是一個簡單的示例：

#include < stdio.h >

// 聲明函數
int addNumbers(int a, int b) {
  int sum = a + b;
  return sum;
}

int main() {
  // 調用函數
  int result = addNumbers(3, 4);
  printf("兩數之和：%dn", result);

  return 0;
}

上述代碼中，我們聲明了一個名為addNumbers的函數，它接收兩個整數參數并返回它們的和。
在main函數中，我們調用了addNumbers函數，并將結果打印到控制臺上。
運行結果

兩數之和：7

三、參數傳遞

函數可以通過參數接收外部傳入的數據。
在C語言中，有兩種參數傳遞的方式：按值傳遞和按引用傳遞。
代碼示例

#include < stdio.h >

// 按值傳遞
void incrementByValue(int num) {
  num += 1;
}

// 按引用傳遞
void incrementByReference(int* numPtr) {
  (*numPtr) += 1;
}

int main() {
  int num = 5;

  incrementByValue(num);
  printf("按值傳遞后的值：%dn", num);

  incrementByReference(&num);
  printf("按引用傳遞后的值：%dn", num);

  return 0;
}

在上面的示例中，我們定義了兩個函數incrementByValue和incrementByReference。
incrementByValue按值傳遞參數，即在函數內部對參數的修改不會影響到原始變量。
而incrementByReference按引用傳遞參數，通過傳遞指針的方式，可以在函數內部修改原始變量的值。
運行結果

按值傳遞后的值：5
按引用傳遞后的值：6

四、返回值

函數可以返回一個值，這使得我們可以從函數中獲取計算結果或執行狀態。

#include < stdio.h >

// 返回兩個數中較大的數
int max(int a, int b) {
  if (a > b) {
    return a;
  } else {
    return b;
  }
}

int main() {
  int a = 3;
  int b = 4;

  int maxValue = max(a, b);
  printf("較大的數：%dn", maxValue);

  return 0;
}

在上述示例中，max函數接收兩個整數參數并返回較大的數。
在main函數中，我們調用max函數，并將結果打印到控制臺上。
運行結果

較大的數：4

五、遞歸函數

遞歸是一種函數調用自身的技術。
它在解決一些問題時非常有用，如計算階乘、斐波那契數列等。
代碼示例

#include < stdio.h >

// 計算階乘
int factorial(int n) {
  if (n == 0 || n == 1) {
    return 1;
  } else {
    return n * factorial(n - 1);
  }
}

int main() {
  int num = 5;
  int result = factorial(num);
  printf("%d的階乘：%dn", num, result);

  return 0;
}

在上面的示例中，factorial函數使用遞歸的方式計算一個數的階乘。
在main函數中，我們調用factorial函數，并將結果打印到控制臺上。
運行結果

5的階乘：120

六、內聯函數

內聯函數是一種函數調用的優化方式，編譯器會將函數的代碼直接嵌入到調用該函數的地方，而不是通過函數調用的方式進行執行。
內聯函數的好處是可以減少函數調用的開銷，提高程序的執行效率。
使用內聯函數可以通過在函數定義前加上關鍵字inline來標識。
代碼示例

#include < stdio.h >

// 內聯函數
inline int square(int num) {
  return num * num;
}

int main() {
  int result = square(5);
  printf("平方：%dn", result);

  return 0;
}

在上述示例中，我們定義了一個內聯函數square，它計算一個數的平方。
在main函數中，我們調用square函數，并將結果打印到控制臺上。
運行結果

平方：25

七、匿名函數

C語言本身不直接支持匿名函數，但可以使用函數指針和函數指針結構體來模擬匿名函數的功能。
代碼示例

#include < stdio.h >

// 匿名函數模擬
typedef int (*Operation)(int, int);

int performOperation(int a, int b, Operation op) {
  return op(a, b);
}

int main() {
  Operation add = [](int a, int b) {
    return a + b;
  };

  int result = performOperation(3, 4, add);
  printf("結果：%dn", result);

  return 0;
}