C 编程中的函数示例：递归和内联

C 中的函数是什么？

C 编程中的函数 是可重复使用的代码块，它使程序更易于理解、测试，并且可以轻松修改而无需更改调用程序。函数将代码划分并模块化，以获得更好、更有效的结果。简而言之，较大的程序被划分为各种子程序，这些子程序被称为函数

当你将一个大型程序划分为多个函数时，单独管理每个函数就变得很容易了。每当程序中出现错误时，你都可以轻松调查有问题的函数并只纠正那些错误。你可以在需要时轻松调用和使用函数，这会自动节省时间和空间。

库与用户定义函数

每个“C”程序至少有一个函数，即主函数，但程序可以有任意数量的函数。C 中的 main() 函数是程序的起点。

在“C”编程中，函数分为两种类型：

库函数
用户定义函数

C 语言中的库函数和用户定义函数之间的区别在于，我们不需要为库函数编写代码。它已经存在于头文件中，我们总是在程序的开头包含头文件。您只需键入函数的名称并将其与正确的语法一起使用即可。Printf、scanf 是库函数的示例。

而用户定义函数是一种函数类型，我们必须编写一个函数主体，并在需要该函数在程序中执行某些操作时调用该函数。

C 中的用户定义函数始终由用户编写，但后来它可以成为“C”库的一部分。这是“C”编程的一大优势。

C 编程功能分为三个活动，例如，

功能声明
功能定义
函数调用

功能声明

函数声明意味着编写程序的名称。它是在代码中使用函数的必需部分。在函数声明中，我们只是指定我们将在程序中使用的函数的名称，就像变量声明一样。除非在程序中声明函数，否则我们不能使用它。函数声明也称为“函数原型设立的区域办事处外，我们在美国也开设了办事处，以便我们为当地客户提供更多的支持。“

函数声明（称为原型）通常在 main() 函数上方进行，并采用一般形式：

return_data_type function_name (data_type arguments);

这款 返回数据类型：是返回给调用语句的值函数的数据类型。
这款 函数名: 后面跟着括号
参数名称及其数据类型声明可选地放在括号内。

我们考虑以下程序，该程序展示了如何声明立方函数来计算整数变量的立方值

#include <stdio.h>
/*Function declaration*/
int add(int a,b);
/*End of Function declaration*/
int main() {

请记住，函数不一定返回值。在这种情况下，使用关键字 void。

例如，output_message函数声明表明该函数不返回值：void output_message();

功能定义

函数定义意味着只编写函数主体。函数主体由执行特定任务的语句组成。函数主体由单个语句或语句块组成。它也是函数的必需部分。

int add(int a,int b)	//function body	
{
	int c;
	c=a+b;
	return c;
}

函数调用

函数调用是指在程序需要时调用函数。每当我们调用一个函数时，它都会执行其设计的操作。函数调用是程序的可选部分。

  result = add(4,5);

以下是完整的代码：

#include <stdio.h>
int add(int a, int b);	//function declaration
int main()
{
	int a=10,b=20;
	int c=add(10,20); 	//function call
	printf("Addition:%d\n",c);
	getch();
}
int add(int a,int b)	//function body
{
	int c;
	c=a+b;
	return c;
}

输出：

Addition:30

功能参数

函数的参数用于接收函数调用所需的值。它们按位置匹配；第一个参数传递给第一个参数，第二个参数传递给第二个参数，依此类推。

默认情况下， 参数通过值传递 其中将数据的副本提供给被调用函数。实际传递的变量不会改变。

我们考虑以下程序，它演示了按值传递的参数：

int add (int x, int y); 
int main() {
  int a, b, result;
  a = 5;
  b = 10;
  result = add(a, b);
  printf("%d + %d\ = %d\n", a, b, result);
return 0;}
int add (int x, int y) { 
x += y;
  return(x);}

程序输出为：

5 + 10 = 15

请记住，传递给 add 函数的 a 和 b 的值不会改变，因为只有它的值被传递给了参数 x。

变量范围

变量作用域是指变量在程序代码内的可见性。

在 C 语言中，在函数内部声明的变量是该代码块的本地变量，不能在函数外部引用。但是，在所有函数之外声明的变量都是全局变量，可从整个程序访问。用 ＃定义 程序顶部的变量可从整个程序访问。我们考虑以下程序，该程序从主函数和用户定义函数打印全局变量的值：

#include <stdio.h>
int global = 1348;
void test();
int main() {
  printf("from the main function : global =%d \n", global);
  test () ;
return 0;}

void test (){
printf("from user defined function : global =%d \n", global);}

结果：

from the main function : global =1348
from user defined function : global =1348

我们讨论计划细节：

我们声明一个整数全局变量，以 1348 作为初始值。
我们声明并定义一个 test() 函数，它既不接受参数也不返回值。此函数仅打印全局变量值，以证明全局变量可以在程序的任何地方访问。
我们在主函数中打印全局变量。
我们调用测试函数来打印全局变量值。

在 C 语言中，当参数传递给函数形参时，该形参将作为局部变量，在退出函数时将被销毁。

当您使用全局变量，请谨慎使用它们，因为它们可能会导致错误，并且它们可能会在程序的任何地方发生变化。使用前应对其进行初始化。

静态变量

静态变量具有局部作用域。但是，它们在退出函数时不会被销毁。因此，静态变量会永久保留其值，并且可以在重新进入函数时访问。静态变量在声明时初始化，需要前缀 static。

以下程序使用静态变量：

#include <stdio.h>
void say_hi();
int main() {    
  int i;
  for (i = 0; i < 5; i++) { say_hi();}
   return 0;}
void say_hi() {
  static int calls_number = 1;
  printf("Hi number %d\n", calls_number);
  calls_number ++; }

程序显示：

Hi number 1
Hi number 2
Hi number 3
Hi number 4
Hi number 5

递归函数

考虑一个数字的阶乘，其计算方式如下 6！=6* 5 * 4 * 3 * 2 * 1。

此计算通过重复计算事实 * (事实 -1) 直到事实等于 1 来完成。

递归函数是一种调用自身并包含退出条件以完成递归调用的函数。在阶乘数计算的情况下，退出条件是事实等于 1。递归通过“堆叠”调用来工作，直到退出条件为真。

例如：

#include <stdio.h>
int factorial(int number);
int main() {    
  int x = 6;
  printf("The factorial of %d is %d\n", x, factorial(x)); 
  return 0;}
int factorial(int number) {
 if (number == 1)    return (1); /* exiting condition */
  else
    return (number * factorial(number - 1));
}

程序显示：

 The factorial of 6 is 720

在这里，我们讨论计划细节：

我们声明一个递归阶乘函数，该函数接受一个整数参数并返回该参数的阶乘。该函数将调用自身并减少数字，直到退出或达到基本条件。当条件为真时，先前生成的值将相互相乘，并返回最终的阶乘值。
我们声明并初始化一个值为“6”的整数变量，然后通过调用阶乘函数打印其阶乘值。

考虑下图以更好地理解递归机制，该机制包括调用函数自身直到达到基本情况或停止条件，然后我们收集先前的值：

内联函数

C 语言中的函数用于存储最常用的指令。它用于模块化程序。

每当调用一个函数时，指令指针就会跳转到函数定义处。执行完一个函数后，指令指针会回到跳转到函数定义处的语句。

每当我们使用函数时，我们都需要额外的指针 head 跳转到函数定义并返回到语句。为了消除这种指针头的需要，我们使用内联函数。

在内联函数中，函数调用直接被实际的程序代码取代。它不会跳转到任何块，因为所有操作都在内联函数内部执行。

内联函数主要用于小计算。当涉及大量计算时，它们并不适用。

内联函数与普通函数类似，只是在函数名前添加了关键字 inline。内联函数使用以下语法创建：

inline function_name ()
{
    //function definition
}

让我们编写一个程序来实现内联函数。

inline int add(int a, int b)		//inline function declaration
{
	return(a+b);
}
int main()
{
	int c=add(10,20);
	printf("Addition:%d\n",c);
	getch();
}