第 6 章 函数

对应教材目录

• 6.1 函数的分类和定义
• 6.2 函数的返回值和参数
• 6.3 嵌套调用
• 6.4 变量的作用域
• 6.5 函数的作用域
• 6.6 编程实战

本章目标

学完这一章，你应该能做到：

• 理解函数的作用是“封装功能”。
• 能自己定义简单函数。
• 知道形参、实参、返回值的含义。
• 能使用函数解决重复代码问题。
• 理解局部变量和全局变量的区别。
• 初步理解递归和嵌套调用。

1. 为什么要学函数

如果一个程序越来越长，所有代码都写在 main 函数里，会很乱。

函数的作用就是：

• 把一段独立功能单独封装起来
• 方便重复使用
• 让程序更清晰

2. 函数的基本形式

返回类型 函数名(参数列表)
{
    函数体
}

例如：

int add(int x, int y)
{
    return x + y;
}

3. 函数的定义和调用

完整例子：

#include <stdio.h>

int add(int x, int y)
{
    return x + y;
}

int main(void)
{
    int a, b, c;
    scanf("%d%d", &a, &b);
    c = add(a, b);
    printf("%d\n", c);
    return 0;
}

这里：

• add 是函数名
• x、y 是形参
• a、b 是实参
• return x + y; 是返回值

4. 无参和有参

4.1 无参函数

void hello(void)
{
    printf("hello\n");
}

这里的 void hello(void) 里其实有两个 void，但它们的意思不一样：

• 前面的 void：表示这个函数没有返回值。
• 括号里的 void：表示这个函数没有参数。

也就是说：

void hello(void)

可以拆开理解成：

• hello 这个函数执行一个动作
• 不需要传入任何数据
• 执行完以后也不返回结果

再看一个对比例子：

int square(int x)

这里：

• 前面的 int 表示函数执行后会返回一个整数
• 括号里的 int x 表示调用这个函数时，要传入一个整型参数 x

还有一个你很容易混淆的点：

• hello(void)：明确表示“无参数”，这是标准、清晰的写法。
• hello()：在 C 语言里更接近“参数没有写明”，初学阶段不要把它当成严格意义上的“无参函数”写法。

所以以后看到：

• int main(void)：表示 main 没有参数，但会返回一个 int
• void print_line(void)：表示 print_line 没有参数，也没有返回值

最后看看实际中的效果

可以从图片中看到，第一个是黄色的警告（这个时候代码是可以运行的），第二个是直接报错了（编译不了）。

4.2 有参函数

int square(int x)
{
    return x * x;
}

5. 有返回值和无返回值

5.1 有返回值

int max(int a, int b)
{
    return a > b ? a : b;
}

5.2 无返回值

void print_line(void)
{
    printf("------\n");
}

如果函数只是完成一个动作，不需要把结果交回来，可以使用 void。

这里前面的 void 是“无返回值”，括号里的 (void) 是“无参数”，两个位置的含义不要混在一起。

6. 参数传递

C 语言函数参数传递的基础是值传递。

这意味着：函数接收到的是实参值的副本，不是原变量本身。

例如：

#include <stdio.h>

void change(int x)
{
    x = 100;
}

int main(void)
{
    int a = 10;
    change(a);
    printf("%d\n", a);
    return 0;
}

输出仍然是：

10

因为 change 改的是形参 x，不是 main 里的 a。

7. 函数声明

如果函数定义写在 main 后面，通常要先声明。

#include <stdio.h>

int add(int x, int y);

int main(void)
{
    printf("%d\n", add(2, 3));
    return 0;
}

int add(int x, int y)
{
    return x + y;
}

8. 局部变量和全局变量

8.1 局部变量

在函数内部定义，只在本函数内有效。

8.2 全局变量

在所有函数外部定义，作用域更大。

示例：

#include <stdio.h>

int a = 100;

void fun(void)
{
    int a = 10;
    printf("%d\n", a);
}

int main(void)
{
    fun();
    printf("%d\n", a);
    return 0;
}

这里 fun 中的局部变量 a 会暂时屏蔽全局变量 a。

9. static 局部变量

int f(void)
{
    static int a = 0;
    a++;
    return a;
}

static 局部变量的特点：

• 只初始化一次
• 函数调用结束后值不会消失

10. 递归的入门理解

递归就是函数自己调用自己。

例如求阶乘：

int fact(int n)
{
    if (n == 1)
        return 1;
    return n * fact(n - 1);
}

递归一定要有结束条件，否则会无限调用。

11. 本章常见模板

11.1 求最大值函数

int max(int a, int b)
{
    if (a > b)
        return a;
    else
        return b;
}

11.2 判断奇偶函数

int is_even(int n)
{
    if (n % 2 == 0)
        return 1;
    else
        return 0;
}

11.3 数组求和函数

int sum(int a[], int n)
{
    int i, s = 0;
    for (i = 0; i < n; i++)
        s += a[i];
    return s;
}

12. 本章最容易错的点

• 忘记写函数声明。
• 把形参和实参混淆。
• 以为函数中改了参数，外面的原变量也会变。
• 返回值类型和实际返回内容不匹配。
• 递归没有结束条件。
• 局部变量和全局变量重名时判断不清作用范围。

13. 手写题

写结果题

1. 写出下面程序的输出结果。

#include <stdio.h>

int f(int x)
{
    x = x + 10;
    return x;
}

int main(void)
{
    int a = 5;
    f(a);
    printf("%d\n", a);
    return 0;
}

2. 写出下面程序的输出结果。

#include <stdio.h>

int f(void)
{
    static int a = 0;
    a++;
    return a;
}

int main(void)
{
    printf("%d ", f());
    printf("%d ", f());
    printf("%d\n", f());
    return 0;
}

3. 写出下面程序的输出结果。

#include <stdio.h>

int a = 100;

void fun(void)
{
    int a = 10;
    printf("%d\n", a);
}

int main(void)
{
    fun();
    printf("%d\n", a);
    return 0;
}

手写程序题

4. 写函数 max(int a, int b)，返回两个数中的较大值。
5. 写函数 sum(int n)，返回 1 + 2 + ... + n。
6. 写函数 is_even(int n)，判断一个数是否为偶数。
7. 写函数求三个整数中的最大值。
8. 写函数判断一个年份是否为闰年。
9. 写函数求两个整数的最大公约数。
10. 写函数判断一个正整数是否为素数。
11. 在主函数中调用上题函数，输出 1 到 100 之间所有素数。
12. 用递归函数求 n!。
13. 用递归函数求斐波那契数列第 n 项。
14. 写函数求数组元素之和。
15. 写函数统计字符串长度。
16. 写函数将一个字符串中的小写字母转换为大写字母。

改错题

17. 找出并改正下面程序中的错误。

#include <stdio.h>

int add(int x, int y)
{
    printf("%d\n", x + y);
}

int main(void)
{
    int c;
    c = add(2, 3);
    printf("%d\n", c);
    return 0;
}

18. 修改下面递归函数，使其能正确计算阶乘。

int fact(int n)
{
    return n * fact(n - 1);
}

14. 自测清单

• 我知道函数为什么能让程序更清晰。
• 我能自己写一个有参数、有返回值的函数。
• 我能区分形参和实参。
• 我知道什么是局部变量，什么是全局变量。
• 我能解释值传递为什么不会直接改变外部变量。
• 我会写最简单的递归函数。

15. 学习建议

• 第 6 章一定要多写，不要只读。
• 每写一个函数，先用一句中文说明“它输入什么，输出什么”。
• 如果一个函数太长，就想一想能不能再拆小一点。
• 递归题先不要贪多，先把阶乘和斐波那契吃透。

学完这一章后，你就具备了把程序组织得更像“一个完整项目”的能力。