C语言学习之函数知识总结

函数的定义和调用

函数是指一段封装好的代码块，可以做特定的任务或者返回一个值。在C语言中，函数可以通过以下方式定义：

返回值类型 函数名(参数1类型 参数1名, 参数2类型 参数2名, ...) {
    //函数体
    return 返回值;
}

其中，返回值类型指的是函数计算出来的结果的类型，参数1类型和参数2类型指的是传递给函数的参数的类型，参数1名和参数2名则是参数的名称。函数名则是函数的标识符，用于调用函数。

函数的调用可以通过以下方式实现：

返回值变量名 = 函数名(参数1值, 参数2值, ...);

例如：

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

int result = add(3, 7);

其中，函数add用于计算两个整数的和，返回值为整数类型。在调用函数时，传递了两个整数类型的参数3和7，最终结果会保存在result变量中。

函数指针

函数指针是一种特殊的指针，它可以指向函数。定义函数指针的语法如下：

返回值类型 (*指针名)(参数1类型, 参数2类型, ...);

例如：

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

int (*p)(int, int) = add;
int result = (*p)(3, 7);

其中，p是一个函数指针，它指向函数add。在调用函数add时，可以使用(*p)的形式调用，传递两个整数类型的参数3和7，计算出的结果会保存在result变量中。

递归函数

递归函数是指调用自身的函数。递归函数需要满足两个条件：

• 必须有一个基本解决方案，可以把问题的规模优化到非常小的情况下得到解决；
• 使用递归调用可以将问题转化为规模更小的相同问题的解决方案。

例如：

long long factorial(int n) {
    if(n == 0 || n == 1) {
        return 1;
    } else {
        return n * factorial(n-1);
    }
}

int main() {
    int n = 5;
    long long result = factorial(n);
    printf("%d! = %lld\n", n, result);
    return 0;
}

该示例为计算$n!$的示例，使用了递归函数factorial，在函数中进行了$n!$的计算，使用了递归调用实现。最后，函数返回$n!$的计算结果，该程序可以输出$5! = 120$。

示例1：冒泡排序函数

void bubble_sort(int nums[], int len) {
    for(int i = 0; i < len-1; i++) {
        for(int j = 0; j < len-i-1; j++) {
            if(nums[j] > nums[j+1]) {
                int temp = nums[j];
                nums[j] = nums[j+1];
                nums[j+1] = temp;
            }
        }
    }
}

该示例为冒泡排序的实现，使用函数bubble_sort对传入的数组进行排序操作。其中，nums是要排序的数组，len是数组的长度。在函数实现中，使用了两个嵌套循环对数组进行冒泡排序。

示例2：快速排序函数

void quick_sort(int nums[], int left, int right) {
    if(left >= right) {
        return;
    }
    int i = left, j = right, pivot = nums[left];
    while(i < j) {
        while(i < j && nums[j] >= pivot) {
            j--;
        }
        nums[i] = nums[j];
        while(i < j && nums[i] <= pivot) {
            i++;
        }
        nums[j] = nums[i];
    }
    nums[i] = pivot;
    quick_sort(nums, left, i-1);
    quick_sort(nums, i+1, right);
}

该示例为快速排序的实现，使用函数quick_sort对传入的数组进行快速排序操作。其中，nums是要排序的数组，left和right分别是数组的左右索引。在函数实现中，使用了基准元素的方法将数组分为左右两部分，左部分的元素比基准元素小，右部分的元素比基准元素大，在每个子数组中继续进行快速排序，直到数组被完全排序。