【C】 43_函數的意義

時間 2019-12-09

標籤函數意義欄目 C&C++ 简体版

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C語言中的函數

函數的由來

程序 = 數據 + 算法
==>
C程序 = 數據 + 函數（定義算法）算法

函數的意義

模塊化程序設計

C語言中的模塊化

面向過程的程序設計

面向過程是一種以過程爲中心的編程思想

首先將複雜的問題分解爲一個個容易解決的問題

分解後的問題能夠按照步驟一步步完成

函數是面向過程在 C 語言中的體現

解決問題的每一個步驟能夠用函數來實現

聲明和定義

聲明的意義在於告訴編譯器程序單元的存在

定義則明確指示程序單元的存在

C 語言中經過 extern 進行程序單元的聲明

一些程序單元在聲明時能夠省略 extern

嚴格意義上的聲明和定義並不一樣編程

實例分析：聲明和意義不一樣

實驗 1app

test.c

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>

extern int g_var;    // 變量聲明，不分配內存空間

extern struct Test;

int main()
{
    extern void f(int i, int j);
    extern int g(int x);
    
    struct Test* p = NULL;
    
    printf("p = %p\n", p);
    
    printf("g_var = %d\n", g_var);
    
    f(1, 2);
    
    printf("g(3) = %d\n", g(3));
    
    free(p);
    
    return 0;
}

global.c

#include <stdio.h>

int g_var = 10;    // 變量定義，分配內存空間

struct Test
{
    int x;
    int y;
};

void f(int i, int j)
{
    printf("i + j = %d\n", i + j);
}

int g(int x)
{
    return (int)(2 * x + g_var);
}

輸出：
p = (nil)
g_var = 10
i + j = 3
g(3) = 16

實驗 2模塊化

test.c

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>

extern int g_var;

extern struct Test;

int main()
{
    extern void f(int i, int j);
    extern int g(int x);
    
    struct Test* p = (struct test*)malloc(sizeof(struct Test));  // 注意這裏！
    
    printf("p = %p\n", p);
    
    printf("g_var = %d\n", g_var);
    
    f(1, 2);
    
    printf("g(3) = %d\n", g(3));
    
    free(p);
    
    return 0;
}

global.c

#include <stdio.h>

int g_var = 10;

struct Test
{
    int x;
    int y;
};

void f(int i, int j)
{
    printf("i + j = %d\n", i + j);
}

int g(int x)
{
    return (int)(2 * x + g_var);
}

編譯輸出：
test.c:13: error: invalid application of ‘sizeof’ to incomplete type ‘struct Test’ 
test.c:13: warning: initialization from incompatible pointer type

發生了什麼？函數

在連接階段以前，各個文件之間的編譯是互相獨立的。
test.c 中，對 struct Test 進行聲明，僅告訴編譯器其定義於其它文件，但在本文件中，沒法獲取它的詳細信息，sizeof()不知道返回怎樣的值，所以報錯。

實驗 3spa

test.c

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>

extern int g_var;  // 注意聲明的類型！

extern struct Test;

int main()
{
    extern void f(int i, int j);
    extern int g(int x);
    
    struct Test* p = NULL;
    
    printf("p = %p\n", p);
    
    printf("g_var = %d\n", g_var);
    
    f(1, 2);
    
    printf("g(3) = %d\n", g(3));
    
    free(p);
    
    return 0;
}

global.c

#include <stdio.h>

float g_var = 10;    // 注意定義的類型！

struct Test
{
    int x;
    int y;
};

void f(int i, int j)
{
    printf("i + j = %d\n", i + j);
}

int g(int x)
{
    return (int)(2 * x + g_var);
}

輸出：
p = (nil)
g_var = 1092616192
i + j = 3
g(3) = 16

發生了什麼？設計

在global.c定義爲 float ，test.c 聲明爲 int ，編譯器沒有發出警告！；
global.c 中，g_var 內存空間中 4 字節二進制數據將按照 float 類型進行解釋；
test.c   中，g_var 內存空間中 4 字節二進制數據將按照 int   類型進行解釋；
在 c 語言中， float 與 int 的存儲方式不一樣，致使輸出不一樣。