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1. 函数的定义和调用
在C中函数是组织和结构化代码的关键工具之一。它们允许您将一段代码封装成一个可重复使用的模块这有助于提高代码的可读性和维护性。
为什么使用函数
函数在编程中的作用不可小觑。它们有以下几个重要用途 模块化编程 函数允许将代码划分为小的、独立的单元使得代码更易于理解和管理。 代码重用 一次编写多次使用。您可以在程序的不同地方调用同一个函数而不必重复编写相同的代码。 提高可读性 通过将代码分解为函数您可以为每个函数取一个描述性的名字使代码更具可读性。
定义函数
在C中函数的定义通常包括以下几个部分
// 函数声明函数原型
返回类型 函数名(参数列表);// 函数定义
返回类型 函数名(参数列表) {// 函数体// 执行一些操作return 返回值; // 如果有返回值的话
}返回类型 函数可以返回一个值这个值的类型由返回类型指定。如果函数不返回任何值可以使用 void 关键字表示。 函数名 函数的名称是函数的标识符。 参数列表 函数可以接受零个或多个参数这些参数在圆括号内列出并用逗号分隔。 函数体 包含函数执行的实际代码部分。 返回值 如果函数有返回值使用 return 语句返回该值。
函数定义
// 函数声明
int add(int a, int b);// 函数定义
int add(int a, int b) {int result a b;return result;
}调用函数
调用函数意味着执行函数内的代码。要调用函数只需使用函数名和合适的参数列表。
int main() {int num1 5;int num2 3;int sum add(num1, num2); // 调用add函数cout Sum: sum endl;return 0;
}示例中add 函数被调用来计算 num1 和 num2 的和并将结果存储在 sum 变量中。
2. 参数传递
在C中参数传递是函数与外部世界进行数据交换的重要方式之一。它可以通过不同的方式实现包括按值传递和按引用传递。
按值传递 vs. 按引用传递
按值传递
参数按值传递给函数时函数会创建参数的一个副本这意味着在函数内部对参数的更改不会影响外部的原始数据。
void modifyValue(int x) {x 10; // 在函数内部修改副本
}int main() {int value 5;modifyValue(value);cout Value after function call: value endl; // 仍然是5return 0;
}按引用传递
按引用传递参数时函数操作的是原始数据的引用这意味着对参数的更改会影响外部的原始数据。
void modifyValue(int x) {x 10; // 直接修改原始数据
}int main() {int value 5;modifyValue(value);cout Value after function call: value endl; // 现在是10return 0;
}函数参数的默认值
函数的参数提供默认值这意味着在调用函数时可以省略某些参数让编译器使用默认值。
void printMessage(string message Hello, World!) {cout message endl;
}int main() {printMessage(); // 使用默认消息printMessage(Custom message); // 使用自定义消息return 0;
}函数重载
函数重载允许在同一范围内定义多个具有相同名称但不同参数列表的函数。编译器根据函数调用的参数来选择正确的函数。
int add(int a, int b) {return a b;
}double add(double a, double b) {return a b;
}示例
参数传递的不同方式和默认值的影响
void modify(int x) {x 10;
}void modify(double y) {y 3.14;
}int main() {int num 5;double pi 3.14159265359;modify(num); // 传值num不变modify(pi); // 传引用pi被修改cout Modified num: num endl;cout Modified pi: pi endl;return 0;
}在示例中modify 函数分别按值和按引用传递参数从而导致了不同的行为。
3. 函数的返回值
函数的返回值是函数执行后向调用者提供的结果。在C中您可以指定函数的返回值类型并使用return语句从函数中返回值。
返回值类型
每个C函数都有一个返回值类型它指定了函数返回的数据类型。返回值类型在函数声明和定义中都必须指定。
int add(int a, int b) { // 返回值类型为intreturn a b;
}double divide(double x, double y) { // 返回值类型为doublereturn x / y;
}返回语句
return语句用于从函数中返回值。可以出现在函数的任何位置但一旦执行函数将立即终止并将控制返回给调用者。
int multiply(int a, int b) {int result a * b;return result; // 返回计算结果
}示例
使用函数的返回值
int main() {int sum add(5, 3); // 调用add函数并接收返回值double quotient divide(10.0, 2.0); // 调用divide函数并接收返回值cout Sum: sum endl;cout Quotient: quotient endl;return 0;
}在上面的示例中add 和 divide 函数返回整数和浮点数分别被存储在 sum 和 quotient 变量中。
返回值在表达式中的应用
函数的返回值可以直接用作表达式的一部分。这使得函数调用非常灵活可以在数学表达式或其他计算中使用。
int main() {int result multiply(add(2, 3), 4); // 使用函数返回值进行嵌套调用和计算cout Result: result endl;return 0;
}在示例中add(2, 3) 的返回值被传递给 multiply 函数以便进行进一步的计算。
4. 标准C库介绍
C作为一门强大的编程语言拥有丰富的标准库提供了许多有用的功能和数据结构。
包含头文件
要使用C标准库中的功能首先需要包含相应的头文件。头文件包含了库中的类、函数和对象的声明它们是使用这些库的关键。
#include iostream // 包含iostream头文件用于输入输出操作
#include string // 包含string头文件用于字符串操作
#include vector // 包含vector头文件用于动态数组操作示例用法
库的示例用法
使用iostream进行输入和输出
#include iostreamint main() {// 输出文本到控制台std::cout Hello, World! std::endl;// 从用户输入读取数据int num;std::cout Enter a number: ;std::cin num;// 输出读取到的数据std::cout You entered: num std::endl;return 0;
}使用string进行字符串操作
#include stringint main() {std::string greeting Hello, ;std::string name John;// 字符串拼接std::string message greeting name;// 获取字符串长度int length message.length();// 输出结果std::cout message (Length: length ) std::endl;return 0;
}使用vector创建动态数组
#include vectorint main() {std::vectorint numbers;// 向vector添加元素numbers.push_back(1);numbers.push_back(2);numbers.push_back(3);// 遍历并输出vector的元素for (int i 0; i numbers.size(); i) {std::cout numbers[i] ;}std::cout std::endl;return 0;
}5. 头文件和命名空间
在C编程中头文件和命名空间是非常重要的概念。头文件用于包含声明和定义而命名空间则用于避免命名冲突。
头文件的作用
头文件通常包含了函数、类和变量的声明以及必要的函数原型和常量定义。头文件的作用是将这些声明集中在一起以便在多个源文件中共享。这有助于模块化编程提高了代码的可维护性。
创建自定义头文件
要创建自定义头文件只需新建一个以.h或.hpp为扩展名的文本文件并在其中包含所需的声明。例如以下是一个名为myheader.h的头文件的示例
#ifndef MYHEADER_H
#define MYHEADER_H// 在这里添加声明#endif命名空间的概念
命名空间是一种将全局作用域划分为不同部分以防止命名冲突的机制。它允许您将相关的函数、类和变量组织到一个命名空间中以避免与其他代码的命名冲突。
使用命名空间
要使用命名空间您可以使用namespace关键字定义一个命名空间然后将相关声明放入其中。例如
// 定义一个名为mynamespace的命名空间
namespace mynamespace {int myVariable;void myFunction();
}// 使用mynamespace中的变量和函数
mynamespace::myVariable 42;
mynamespace::myFunction();简化命名空间的使用
为了简化命名空间的使用可以使用using关键字来声明在命名空间中的特定成员。例如
// 使用mynamespace中的myVariable
using mynamespace::myVariable;int main() {myVariable 42; // 不需要指定命名空间return 0;
}6.案例分析
函数重载
#include iostream// 函数重载处理整数
int add(int a, int b) {return a b;
}// 函数重载处理双精度浮点数
double add(double a, double b) {return a b;
}int main() {int intResult add(5, 7);double doubleResult add(3.5, 2.7);std::cout Integer Result: intResult std::endl;std::cout Double Result: doubleResult std::endl;return 0;
}运行结果
递归函数
#include iostreamint fibonacci(int n) {if (n 1) {return n;}return fibonacci(n - 1) fibonacci(n - 2);
}int main() {int n 10;for (int i 0; i n; i) {std::cout fibonacci(i) ;}return 0;
}运行结果
Lambda表达式
#include iostream
#include vector
#include algorithmint main() {std::vectorint numbers {5, 2, 8, 1, 3};// 使用Lambda表达式对向量进行排序std::sort(numbers.begin(), numbers.end(), [](int a, int b) {return a b;});// 使用Lambda表达式筛选出偶数auto isEven [](int x) { return x % 2 0; };std::vectorint evenNumbers;std::copy_if(numbers.begin(), numbers.end(), std::back_inserter(evenNumbers), isEven);// 输出排序后的向量std::cout Sorted Numbers: ;for (int num : numbers) {std::cout num ;}std::cout std::endl;// 输出筛选后的偶数std::cout Even Numbers: ;for (int num : evenNumbers) {std::cout num ;}std::cout std::endl;return 0;
}运行结果
字符串处理
#include iostream
#include string
#include algorithmint main() {std::string str Hello, World!;// 反转字符串std::reverse(str.begin(), str.end());std::cout Reversed String: str std::endl;// 查找子字符串std::string subStr World;size_t found str.find(subStr);if (found ! std::string::npos) {std::cout Substring found at position: found std::endl;} else {std::cout Substring not found. std::endl;}// 将字符串拆分为单词std::string sentence This is a sample sentence;size_t startPos 0;while (startPos sentence.length()) {size_t spacePos sentence.find( , startPos);if (spacePos std::string::npos) {spacePos sentence.length();}std::string word sentence.substr(startPos, spacePos - startPos);std::cout Word: word std::endl;startPos spacePos 1;}return 0;
}运行结果
容器操作
#include iostream
#include vector
#include algorithm
#include mapint main() {// 使用std::vector进行容器操作std::vectorint numbers {5, 2, 8, 1, 3};// 添加元素numbers.push_back(7);// 删除元素numbers.erase(std::remove(numbers.begin(), numbers.end(), 3), numbers.end());// 对容器排序std::sort(numbers.begin(), numbers.end());// 输出容器元素std::cout Vector Elements: ;for (int num : numbers) {std::cout num ;}std::cout std::endl;// 使用std::map进行容器操作std::mapstd::string, int scores;// 添加键值对scores[Alice] 95;scores[Bob] 87;scores[Charlie] 92;// 查找元素std::string name Bob;if (scores.find(name) ! scores.end()) {std::cout name s Score: scores[name] std::endl;} else {std::cout Name not found. std::endl;}return 0;
}运行结果
多线程和并发
#include iostream
#include thread
#include vector// 用于计算部分数组总和的函数
void partialSum(const std::vectorint arr, size_t start, size_t end, int result) {result 0;for (size_t i start; i end; i) {result arr[i];}
}int main() {const int numThreads 4; // 使用4个线程const int arrSize 1000;std::vectorint numbers(arrSize, 1); // 创建一个包含1000个1的数组std::vectorstd::thread threads(numThreads);std::vectorint partialResults(numThreads);// 创建并启动线程for (int i 0; i numThreads; i) {size_t start i * (arrSize / numThreads);size_t end (i numThreads - 1) ? arrSize : (i 1) * (arrSize / numThreads);threads[i] std::thread(partialSum, std::ref(numbers), start, end, std::ref(partialResults[i]));}// 等待所有线程完成for (int i 0; i numThreads; i) {threads[i].join();}// 计算总和int totalSum 0;for (int i 0; i numThreads; i) {totalSum partialResults[i];}std::cout Total Sum: totalSum std::endl;return 0;
}运行结果 文章转载自： http://www.morning.rywn.cn.gov.cn.rywn.cn http://www.morning.pqjlp.cn.gov.cn.pqjlp.cn http://www.morning.zcnwg.cn.gov.cn.zcnwg.cn http://www.morning.spfq.cn.gov.cn.spfq.cn http://www.morning.wmmjw.cn.gov.cn.wmmjw.cn http://www.morning.yzxlkj.com.gov.cn.yzxlkj.com http://www.morning.hxrg.cn.gov.cn.hxrg.cn http://www.morning.rttp.cn.gov.cn.rttp.cn http://www.morning.jfgmx.cn.gov.cn.jfgmx.cn http://www.morning.znqztgc.cn.gov.cn.znqztgc.cn http://www.morning.czzpm.cn.gov.cn.czzpm.cn http://www.morning.lffgs.cn.gov.cn.lffgs.cn http://www.morning.sjzsjsm.com.gov.cn.sjzsjsm.com http://www.morning.fjshyc.com.gov.cn.fjshyc.com http://www.morning.xfdkh.cn.gov.cn.xfdkh.cn http://www.morning.bdwqy.cn.gov.cn.bdwqy.cn http://www.morning.hqpyt.cn.gov.cn.hqpyt.cn http://www.morning.fdjwl.cn.gov.cn.fdjwl.cn http://www.morning.jqrp.cn.gov.cn.jqrp.cn http://www.morning.cftkz.cn.gov.cn.cftkz.cn http://www.morning.kdnrp.cn.gov.cn.kdnrp.cn http://www.morning.hlnys.cn.gov.cn.hlnys.cn http://www.morning.kyfrl.cn.gov.cn.kyfrl.cn http://www.morning.mnbgx.cn.gov.cn.mnbgx.cn http://www.morning.tmxfn.cn.gov.cn.tmxfn.cn http://www.morning.hmsong.com.gov.cn.hmsong.com http://www.morning.hlnys.cn.gov.cn.hlnys.cn http://www.morning.rxzcl.cn.gov.cn.rxzcl.cn http://www.morning.gpfuxiu.cn.gov.cn.gpfuxiu.cn http://www.morning.jsrnf.cn.gov.cn.jsrnf.cn http://www.morning.ntgjm.cn.gov.cn.ntgjm.cn http://www.morning.cflxx.cn.gov.cn.cflxx.cn http://www.morning.mzwfw.cn.gov.cn.mzwfw.cn http://www.morning.yqyhr.cn.gov.cn.yqyhr.cn http://www.morning.jwfkk.cn.gov.cn.jwfkk.cn http://www.morning.xgzwj.cn.gov.cn.xgzwj.cn http://www.morning.ryxyz.cn.gov.cn.ryxyz.cn http://www.morning.ltypx.cn.gov.cn.ltypx.cn http://www.morning.wkgyz.cn.gov.cn.wkgyz.cn http://www.morning.jwrcz.cn.gov.cn.jwrcz.cn http://www.morning.skql.cn.gov.cn.skql.cn http://www.morning.pxlpt.cn.gov.cn.pxlpt.cn http://www.morning.smtrp.cn.gov.cn.smtrp.cn http://www.morning.mmqng.cn.gov.cn.mmqng.cn http://www.morning.dgsr.cn.gov.cn.dgsr.cn http://www.morning.qdzqf.cn.gov.cn.qdzqf.cn http://www.morning.ybmp.cn.gov.cn.ybmp.cn http://www.morning.fnxzk.cn.gov.cn.fnxzk.cn http://www.morning.ntgjm.cn.gov.cn.ntgjm.cn http://www.morning.mfcbk.cn.gov.cn.mfcbk.cn http://www.morning.fsnhz.cn.gov.cn.fsnhz.cn http://www.morning.tpnxr.cn.gov.cn.tpnxr.cn http://www.morning.psqs.cn.gov.cn.psqs.cn http://www.morning.yrgb.cn.gov.cn.yrgb.cn http://www.morning.nrrzw.cn.gov.cn.nrrzw.cn http://www.morning.bfgpn.cn.gov.cn.bfgpn.cn http://www.morning.lwdzt.cn.gov.cn.lwdzt.cn http://www.morning.jtfsd.cn.gov.cn.jtfsd.cn http://www.morning.lhrwy.cn.gov.cn.lhrwy.cn http://www.morning.nzxdz.cn.gov.cn.nzxdz.cn http://www.morning.huayaosteel.cn.gov.cn.huayaosteel.cn http://www.morning.zwyuan.com.gov.cn.zwyuan.com http://www.morning.sjsks.cn.gov.cn.sjsks.cn http://www.morning.rszt.cn.gov.cn.rszt.cn http://www.morning.ychoise.com.gov.cn.ychoise.com http://www.morning.nqgff.cn.gov.cn.nqgff.cn http://www.morning.rszt.cn.gov.cn.rszt.cn http://www.morning.tznlz.cn.gov.cn.tznlz.cn http://www.morning.ftcrt.cn.gov.cn.ftcrt.cn http://www.morning.pbtdr.cn.gov.cn.pbtdr.cn http://www.morning.snnkt.cn.gov.cn.snnkt.cn http://www.morning.qichetc.com.gov.cn.qichetc.com http://www.morning.jpkhn.cn.gov.cn.jpkhn.cn http://www.morning.tllws.cn.gov.cn.tllws.cn http://www.morning.bojkosvit.com.gov.cn.bojkosvit.com http://www.morning.jypqx.cn.gov.cn.jypqx.cn http://www.morning.pjxlg.cn.gov.cn.pjxlg.cn http://www.morning.rhqr.cn.gov.cn.rhqr.cn http://www.morning.spqbp.cn.gov.cn.spqbp.cn http://www.morning.jsrnf.cn.gov.cn.jsrnf.cn
