3. 函数编写

在C程序中增加一个新的函数由两个步骤组成： （1) 需要指定这个函数原型，它通常位于整个程序的头部，在#include行之后。 （2) 在程序的稍后部分，需要提供该函数的实现，即指定一些实际的程序步骤。

例如，要写一个将摄氏温度转为华氏温度的函数。

其原型为：

double CelsiusToFahrenheit(double c);

函数的实现是由它的原型开始，去掉结尾的分号，然后加入函数体。

函数体(function body) 函数体是一个程序块，由一组括在一对花括号中的语句组成。

程序块中的语句前面可以有变量声明，就如前面所见的main函数中一样。

3.1 return语句

如果函数返回一个结果，则函数体中至少包含一个return语句，它指出了要返回的值。

如上所述， return语句包含两个概念：“我已经完成了”和“这就是答案”。

return语句完成了写一个CelsiusToFahrenheit函数的实现所需的所有手段：

double CelsiusToFahrenheit(double c) { return (9.0/5.0*c+32); }

该函数计算相应表达式的值，并将该值作为函数的结果值返回。

3.2 函数与主程序

函数celsiusToFahrenheit本身不能组成一个完整的程序。 每个完整的程序都有一个名字为main的函数，当程序开始执行的时候就调用该函数。

生成温度转换表的完整程序如下：

/* File: c2ftable.c * ---------------- * This program illustrates the use of functions by generating * a table of Celsius to Fahrenheit conversions. */ #include <stdio.h> #define LowerLimit 0 #define UpperLimit 100 #define StepSize 5 /* Function Prototypes */ double CelsiusToFahrenheit(double c); /* Main Program */ main() { int c; printf(" C F\n"); for (c = LowerLimit; c <= UpperLimit; c += StepSize) { printf("= %3g\n", c, CelsiusToFahrenheit(c)); } } /* Function: CelsiusToFahrenheit * Usage: f = CelsiusToFahrenheit(c); * ---------------------------------- * This function returns the Fahrenheit equivalent of the Celsius * temperature c. */ double CelsiusToFahrenheit(double c) { return (9.0 / 5.0 * c + 32); }

3.3 包含内部控制结构的函数

在许多情况下，计算一个函数需要做出很多测试或编写一个循环。这样的细节问题增加了实现一个函数的复杂性，但不会改变函数的基本形式。

示例如下：

/* Input an integer n and calculate n!. */ #include <stdio.h> /* Function Prototype */ int Factorial(int n); /* Main Program */ main() { int n; printf("Input a number: "); scanf("%d", &n); printf("Factorial product is %d.\n", Factorial(n)); } /* Function */ int Factorial(int n) { int product; product = 1; for (n; n > 1; n--) { product *= n; } return product; }

3.4 返回非数字值的函数

在C语言中，函数可以返回任意数据类型的值。

例如，将用数值表示的月份(1~12)转换为相应的用文字表示月份名(从January到December) 的string类型的函数，其代码示例如下：

/* Convert number 1-12 into month name. */ #include <stdio.h> /* Function Prototype */ char* MonthName(int month); /* Main Program */ main() { int month; printf("Input an integer (1-12): "); scanf("%d", &month); // printf("%d\n", month); printf("%s\n", MonthName(month)); } /* Function */ char* MonthName(int month) { switch (month) { case 1: return ("January\n"); case 2: return ("February\n"); case 3: return ("March\n"); case 4: return ("April\n"); case 5: return ("May\n"); case 6: return ("June\n"); case 7: return ("July\n"); case 8: return ("August\n"); case 9: return ("September\n"); case 10: return ("October\n"); case 11: return ("November\n"); case 12: return ("December\n"); default: return ("Illegal month\n"); } }

在MonthName函数的switch语句中，每个case子句中的return语句自动地退出整个函数，因此不需要再写一个break语句。

如果在设计程序时让每个case子句都以break或return语句结尾，可以避免调试中的许多困难。

3.5 谓词函数

虽然C语言的函数可以返回任何类型的值，但有一种结果类型值得特别关注，那就是bool类型。

谓词函数(predicate function) 返回bool类型值的函数被称为谓词函数。

例如，列出某个整数区间中的偶数（如1-10），代码示例如下：

/* List even numbers from LowerLimit to UpperLimit. */ #include <stdio.h> #define LowerLimit 1 #define UpperLimit 10 /* Function Prototype */ _Bool isEven(int n); /* Main Program */ main() { int i; for (i = LowerLimit; i <= UpperLimit; i++) { if (isEven(i)) printf("%d\n", i); } } /* Function */ _Bool isEven(int n) { return (n % 2 == 0); }

参考 《C语言的科学和艺术》 —— 第5章 函数