函数声明

int plus_one(int n) {
  return n + 1;
}

函数声明的语法有以下几点，需要注意。

• 返回值类型

函数声明时，首先需要给出返回值的类型，上例是int，表示函数plus_one()返回一个整数。

• 参数

函数名后面的圆括号里面，需要声明参数的类型和参数名，plus_one(int n)表示这个函数有一个整数参数n。

• 函数体

函数体要写在大括号里面，后面（即大括号外面）不需要加分号。大括号的起始位置，可以跟函数名在同一行，也可以另起一行。

• return语句

return语句给出函数的返回值，程序运行到这一行，就会跳出函数体，结束函数的调用。如果函数没有返回值，可以省略return语句，或者写成return;。

函数调用

调用函数时，在函数名后面加上圆括号就可以了，实际的参数放在圆括号里面。

int a = plus_one(13);
// a 等于 14

函数调用时，参数个数必须与定义里面的参数个数一致，参数过多或过少都会报错。

函数必须先声明后使用，否则会报错。C 语言标准规定，函数只能声明在源码文件的顶层，不能声明在其他函数内部。

不返回值的函数，使用void关键字表示返回值的类型。没有参数的函数，声明时要用void关键字表示参数类型。

void myFunc(void) {
  // ...
}

main() 方法

C 语言规定，main()是程序的入口函数。程序总是从这个函数开始执行，如果没有该函数，程序就无法启动。

int main(void) {
  printf("Hello World\n");
  return 0;
}

C 语言约定，返回值0表示函数运行成功，如果返回其他非零整数，就表示运行失败，代码出了问题。

如果main()里面省略return 0这一行，编译器会自动加上，即main()的默认返回值为0。

参数的传值引用

如果函数的参数是一个变量，那么调用时，传入的是这个变量的值的拷贝，而不是变量本身。

void increment(int a) {
  a++;
}

int i = 10;
increment(i);

printf("%d\n", i); // 10

如果想要传入变量本身，只能传入变量的地址。

void Swap(int* x, int* y) {
  int temp;
  temp = *x;
  *x = *y;
  *y = temp;
}

int a = 1;
int b = 2;
Swap(&a, &b);

函数不要返回内部变量的指针，因为当函数结束运行时，内部变量就消失了，这时指向内部变量的内存地址是无效的。

函数指针

函数本身就是一段内存里面的代码，C 语言允许通过指针获取函数。

void print(int a) {
  printf("%d\n", a);
}

void (*print_ptr)(int) = &print;

通过函数指针也可以调用函数。

(*print_ptr)(10);
// 等同于
print(10);

C 语言还规定，函数名本身就是指向函数代码的指针，通过函数名就能获取函数地址。

if (print == &print) // true

五种调用函数的写法。

// 写法一
print(10)

// 写法二
(*print)(10)

// 写法三
(&print)(10)

// 写法四
(*print_ptr)(10)

// 写法五
print_ptr(10)

函数原型

函数必须先声明，后使用，而main()函数是入口函数，因此，其他函数必须在main()函数之前声明，否则编译时会产生警告。

但是，main()是整个程序的入口，也是主要逻辑，放在最前面比较好。另一方面，对于函数较多的程序，保证每个函数的顺序正确，会变得很麻烦。

C 语言提供的解决方法是，只要在程序开头处给出函数原型，函数就可以先使用、后声明。

所谓函数原型，就是提前告诉编译器，每个函数的返回类型和参数类型。

int twice(int);

int main(int num) {
  return twice(num);
}

int twice(int num) {
  return 2 * num;
}

exit()

exit()函数用来终止整个程序的运行。一旦执行到该函数，程序就会立即结束。该函数的原型定义在头文件stdlib.h里面。

exit()可以向程序外部返回一个值，它的参数就是程序的返回值。

一般来说，使用两个常量作为它的参数：EXIT_SUCCESS（相当于 0）表示程序运行成功，EXIT_FAILURE（相当于 1）表示程序异常中止。

在main()函数里面，exit()等价于使用return语句。

C 语言还提供了一个atexit()函数，用来登记exit()执行时额外执行的函数，用来做一些退出程序时的收尾工作，该函数的原型也是定义在头文件stdlib.h。

int atexit(void (*func)(void));

atexit()的参数是一个函数指针。注意，它的参数函数不能接受参数，也不能有返回值。

exit()执行时会先自动调用atexit()注册的函数，然后再终止程序。

函数说明符

extern 说明符

对于多文件的项目，源码文件会用到其他文件声明的函数。这时，当前文件里面需要给出外部函数的原型，并用extern说明该函数的定义来自其他文件。

extern int foo(int arg1, char arg2);

int main(void) {
  int a = foo(2, 3);
  // ...
  return 0;
}

由于函数原型默认就是extern，所以可以不加extern。

static 说明符

static用于函数内部声明变量时，表示该变量只需要初始化一次，不需要在每次调用时都进行初始化。也就是说，它的值在两次调用之间保持不变。

#include <stdio.h>

void counter(void) {
  static int count = 1;  // 只初始化一次
  printf("%d\n", count);
  count++;
}

int main(void) {
  counter();  // 1
  counter();  // 2
  counter();  // 3
}

注意，static修饰的变量初始化时，只能赋值为常量，不能赋值为变量。

int i = 3;
static int j = i; // 错误

在块作用域中，static声明的变量有默认值0。

static int foo;
// 等同于
static int foo = 0;

static可以用来修饰函数本身，表示该函数只能在当前文件里使用。

static int Twice(int num) {
  int result = num * 2;
  return(result);
}

static也可以用在参数里面，修饰参数数组。

int sum_array(int a[static 3], int n) {
  // ...
}

上面示例中，static对程序行为不会有任何影响，只是用来告诉编译器，该数组长度至少为3，某些情况下可以加快程序运行速度。

另外，需要注意的是，对于多维数组的参数，static仅可用于第一维的说明。

const 说明符

函数参数里面的const说明符，表示函数内部不得修改该参数变量。

void f(const int* p) {
  *p = 0; // 该行报错
}

上面这种写法，只限制修改p所指向的值，而p本身的地址是可以修改的。

void f(const int* p) {
  int x = 13;
  p = &x; // 允许修改
}

如果想限制修改p 所指向的值，可以把const放在p前面。

void f(int* const p) {
  int x = 13;
  p = &x; // 该行报错
}

如果想同时限制修改p和*p，需要使用两个const。

void f(const int* const p) {
  // ...
}

可变参数

有些函数的参数数量是不确定的，声明函数的时候，可以使用省略号...表示可变数量的参数。

int printf(const char* format, ...);

...符号必须放在参数序列的结尾，否则会报错。

头文件stdarg.h定义了一些宏，可以操作可变参数：

（1）va_list：一个数据类型，用来定义一个可变参数对象。它必须在操作可变参数时，首先使用。

（2）va_start：一个函数，用来初始化可变参数对象。它接受两个参数，第一个参数是可变参数对象，第二个参数是原始函数里面，可变参数之前的那个参数，用来为可变参数定位。

（3）va_arg：一个函数，用来取出当前那个可变参数，每次调用后，内部指针就会指向下一个可变参数。它接受两个参数，第一个是可变参数对象，第二个是当前可变参数的类型。

（4）va_end：一个函数，用来清理可变参数对象。

double average(int i, ...) {
  double total = 0;
  va_list ap;
  va_start(ap, i);
  for (int j = 1; j <= i; ++j) {
    total += va_arg(ap, double);
  }
  va_end(ap);
  return total / i;
}

上面示例中，va_list ap定义ap为可变参数对象，va_start(ap, i)将参数i后面的参数统一放入ap，va_arg(ap, double)用来从ap依次取出一个参数，并且指定该参数为 double 类型，va_end(ap)用来清理可变参数对象。

参考： C 语言教程