一個(gè)C程序可以由若干個(gè)源程序文件組成,每一個(gè)源文件可以由若干個(gè)函數(shù)和預(yù)處理命令以及全局變量聲明部分組成,每一個(gè)函數(shù)由函數(shù)首部和函數(shù)體組成。c程序的結(jié)構(gòu)如圖所示。

作為一名程序開發(fā)人員,不可能每次編寫都從最底層開發(fā)。比如在上例中,要輸入一串字符到輸出設(shè)備上,我們需要做的僅是調(diào)用printf()函數(shù),至于"Hello C! "是怎樣顯示的,我們并不關(guān)心。我們認(rèn)識(shí)printf()函數(shù),在編寫程序時(shí)調(diào)用它,更需要讓程序認(rèn)識(shí)它,這樣才能使用printf()函數(shù)提供的功能,這就需要使用#include <stdio.h>,包含標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出頭文件,這樣程序就能夠認(rèn)識(shí)printf()函數(shù),并執(zhí)行其功能。

C提供有豐富的函數(shù)集,我們稱之為標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)庫(kù)。標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)庫(kù)包括15個(gè)頭文件,借助這些函數(shù)可以完成不同的功能。

例如, 【范例2-1】中有#include<math.h>時(shí),就可以使用該數(shù)學(xué)函數(shù)庫(kù)頭文件提供的如開平方函數(shù)sqrt(),求出半徑radius為2時(shí)的開平方值1.414;又如,當(dāng)程序包含頭文件"malloc.h"時(shí),就可以完成對(duì)內(nèi)存申請(qǐng)和釋放等功能。

2.2.2函數(shù)聲明

標(biāo)準(zhǔn)C語言引入了新的更好的函數(shù)聲明方法,即用函數(shù)原型指定函數(shù)更多的信息,通過函數(shù)原型可以將函數(shù)的名字和函數(shù)類型以及形式參數(shù)的個(gè)數(shù)、類型、順序通知編譯系統(tǒng),以便在調(diào)用函數(shù)時(shí),系統(tǒng)可以對(duì)照檢查。

函數(shù)聲明由函數(shù)返回類型、函數(shù)名和形參列表組成。形參列表必須包括形參類型,但是不必對(duì)形參命名。這3個(gè)元素被稱為函數(shù)原型,函數(shù)原型描述了函數(shù)的接口。定義函數(shù)的程序員提供函數(shù)原型,使用函數(shù)的程序員就只需要對(duì)函數(shù)原型編輯即可。

函數(shù)聲明的一般形式為:

函數(shù)返回類型函數(shù)名(參數(shù)類型1,參數(shù)類型2,……);

函數(shù)聲明包括函數(shù)的返回類型和函數(shù)名,來看下面這個(gè)例子。

01 int fun (int a, int b);02 void display();03 float fn (float x);

其中, int, void和float都是函數(shù)返回類型,也屬于數(shù)據(jù)類型。fun, display和fn是所調(diào)用的函數(shù)名。也就是說, fun()函數(shù)返回的數(shù)據(jù)類型為整型int; display()函數(shù)返回的類型為void型,指函數(shù)無返回值; fn()返回的數(shù)據(jù)類型為浮點(diǎn)型float。

fun （int a, int b)數(shù)內(nèi)部的a和b為形參,其參數(shù)類型都為int型。fn (float x )函數(shù)內(nèi)部參數(shù)x的類型為float型。函數(shù)聲明中的形參名往往被忽略,如果聲明中提供了形參的名字,也只是用作輔助文檔。另外要注意函數(shù)聲明是一個(gè)語句,后面不可漏分號(hào)!

進(jìn)一步對(duì)函數(shù)做解釋,需要注意的有以下幾點(diǎn)。

(1)函數(shù)名稱后面必須有小括號(hào),不能省略,這是函數(shù)的特征。

(2)函數(shù)結(jié)束必須有分號(hào),不能省略。

(3)字符串結(jié)尾有這樣的內(nèi)容"n" ,它叫做轉(zhuǎn)義符,表示的合義是把光標(biāo)移動(dòng)到下一行的行首,也就是回車換行,因?yàn)槲覀儫o法直接通過鍵盤輸入換行的指令,所以需要使用轉(zhuǎn)義符;又比如輸出內(nèi)容后希望返回該行的行首,重新輸出內(nèi)容,鍵盤上也沒有對(duì)應(yīng)的功能鍵,我們就可以使用回車符轉(zhuǎn)義符"r"來代替。當(dāng)然,轉(zhuǎn)義還包含其他內(nèi)容,后續(xù)拿節(jié)中會(huì)詳細(xì)講達(dá)。

2.2.3變量聲明

在大多數(shù)語言中,在使用一個(gè)變量之前,都要對(duì)這個(gè)變量進(jìn)行聲明, C語言同樣如此。那么,什么是變量的聲明呢?有什么作用呢?變量的聲明其實(shí)就是在程序運(yùn)行前,告訴編譯器程序使用的變量以及與這些變量相關(guān)的屬性,包括變量的名稱、類型和長(zhǎng)度等。這樣,在程序運(yùn)行前,編譯器就可以知道怎樣給變量分配內(nèi)存空間,可以優(yōu)化程序。

變量的聲明語句的形式如下:

變量類型名變量名

變量的聲明包括變量類型名和變量名兩個(gè)部分。來看下面的例子:

01 int num02 double area03 char ppt

其中, int、double和char是變量類型名, num、area和ppt是變量名。其實(shí),變量類型名也是數(shù)據(jù)類型的一種,就是說變量num是int類型, area是double類型, ppt是char類型。

變量類型名是C語言自帶的數(shù)據(jù)類型和用戶自定義的數(shù)據(jù)類型。C語言自帶的數(shù)據(jù)類型包括整型、字符型、浮點(diǎn)型、枚舉型和指針類型等。

變量名其實(shí)就是一個(gè)標(biāo)識(shí)符,當(dāng)然,標(biāo)識(shí)符的命名規(guī)則在此處同樣適用。除此之外,變量命名的時(shí)候還需要注意以下幾點(diǎn)。

(1) 變量名區(qū)分大小寫,變量Num和num是兩個(gè)不同的變量。

(2) 變量的命名最好與實(shí)際應(yīng)用有關(guān)聯(lián),例如: num一般表示數(shù)量, area表示面積等。

(3)變量的命名必須在變量使用之前。

提示

如果變量沒有經(jīng)過聲明而直接使用,則會(huì)出現(xiàn)編譯器報(bào)錯(cuò)的現(xiàn)象。

下面用一個(gè)例子來驗(yàn)證聲明必須在變量使用的前面。

【范例2-2】驗(yàn)證未聲明的標(biāo)識(shí)符不可用。

(1) 在Visual C 6.0中,新建名為"undeclaredvar.c"的【Text File】文件。

(2)在編輯窗口中輸入以下代碼(代碼2-2.txt) 。

01 #include<stdio.h>02 int main(void)03{04 print ("output undeclaredvar num-%dn",num);05 return 0:06}

【運(yùn)行結(jié)果】

編譯后顯示出錯(cuò),信息如下:

undeclaredvar.c(4): error C2065: ‘num': undeclared identifier

【范例分析】在此例子中,沒有對(duì)標(biāo)識(shí)符num進(jìn)行聲明就直接引用,編譯器不知道num是什么,所以調(diào)試時(shí)編譯器就會(huì)報(bào)錯(cuò)。

【拓展訓(xùn)練】

在第3句和第4句之間插入語句:

04 int num=10;

或者：

04 int num;05 num=10;

檢驗(yàn)一下程序能否運(yùn)行,是否還報(bào)錯(cuò)。

2.3主函數(shù)

每個(gè)C程序必須有而且只有一個(gè)主函數(shù),也就是main()函數(shù),它是程序的入口。main()函數(shù)有時(shí)也作為-種驅(qū)動(dòng),按次序控制調(diào)用其他函數(shù), C程序是由函數(shù)構(gòu)成的,這使得程序容易實(shí)現(xiàn)模塊化; main()函數(shù)后面的"()"不可省略,表示函數(shù)的參數(shù)列表; "{"和"}"是函數(shù)開始和結(jié)束的標(biāo)志,不可省略。

下圖是對(duì)主函數(shù)調(diào)用其他函數(shù)的說明。

主函數(shù)main()在程序中可以放在任何位置,但是編譯器都會(huì)首先找到它,并從它開始運(yùn)行。它就像汽車的引擎,控制程序中各部分的執(zhí)行次序。下圖是對(duì)主函數(shù)各部分名稱的說明。

在前面的兩個(gè)范例中,主函數(shù)main()的部首都是int類型, int是整數(shù)integer單詞的縮寫,表示返回給系統(tǒng)的數(shù)據(jù)類型是整型數(shù)據(jù),返回值是0,在return句中體現(xiàn)了出來。

2.4函數(shù)定義區(qū)

C語言編譯系統(tǒng)是由上往下編譯的。一般被調(diào)函數(shù)放在主調(diào)函數(shù)后面時(shí),前面就該有聲明,不然C語言由上往下的編譯系統(tǒng)將無法識(shí)別。正如變量必須先聲明后使用一樣,函數(shù)也必須在被調(diào)用之前先聲明,否則無法調(diào)用!函數(shù)的聲明可以與定義分離,要注意的是一個(gè)函數(shù)只能被定義一次,但可以聲明多次。

函數(shù)定義:

返回類型函數(shù)名(參數(shù)類型1參數(shù)名1,…,參數(shù)類型n參數(shù)名n)

{函數(shù)體...}例如int fun(int a,int b){int c;c=a b;return c;}

在程序中,如果main()函數(shù)在前,必須在mian()中寫函數(shù)聲明;如果函數(shù)在main()前面,可以不在main()中寫函數(shù)聲明!

下面看一個(gè)有關(guān)函數(shù)聲明和函數(shù)定義的綜合例子,比較一下它們有何不同。

#include<stdio.h>int add(int x,int y);//函數(shù)聲明語句Main(){int a,b,c;c=add(a,b);printf("%d",c);}Int add(int x,int y)//函數(shù)定義{int z;z=x y;return z;}

2.5注程

讀者可能已經(jīng)注意到,很多語句后面都跟有"/*"和"*/"符號(hào),它們表示什么含義呢?

在前文已經(jīng)說過,我們?cè)诰庉嫶a的過程中,希望加上一些說明的文字,來表示代碼的含義,這是很有必要的。

費(fèi)了很大精力,絞盡腦汁編寫的代碼,如果沒有寫注釋或者注釋得不夠清楚,一年后又要使用這段代碼時(shí),當(dāng)年的思路全部記不得了,無奈之中,只得重分析、重理解。試問,因?yàn)楫?dāng)初一時(shí)的懶散造成了今日的結(jié)局,值得嗎?又比如,一個(gè)小組共同開發(fā)程序,別人需要在該小組寫的代碼上進(jìn)行二次開發(fā),如果代碼很復(fù)雜、沒有注釋,恐怕只能用4個(gè)字形容組員此時(shí)的心情:欲哭無淚。所以,編寫代碼時(shí)最好書寫注釋,這樣做有百利而無一弊。

注釋的要求如下。

(1)使用"/*"和"*/"表示注釋的起止,注釋內(nèi)容寫在這兩個(gè)符號(hào)之間,注釋表示對(duì)某語句的說明,不屬于程序代碼的范疇,比如【范例1-1】和【范例2-1】代碼中"/*"和"*/"之間的內(nèi)容。

(2) "/"和"*"之間沒有空格。

(3)注釋可以注釋單行,也可以注釋多行,而且注釋不允許嵌套,嵌套會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤,比如:

/*這樣的注釋/*特別*/有用*/

這段注釋放在程序中不但起不到說明的作用,反而會(huì)使程序產(chǎn)生錯(cuò)覺,原因是“這樣”前面

的"/*"與“特別”后面的"*/"匹配,注釋結(jié)束,而“有用*/"就被編譯器認(rèn)為是違反語法規(guī)則的代碼。

2.6代碼的規(guī)矩

從書寫代碼清晰,便于閱讀、理解、維護(hù)的角度出發(fā),在書寫程序時(shí)應(yīng)遵循以下規(guī)則。

(1)一個(gè)說明或一個(gè)語句占一行。我們把空格符、制表符、換行符等統(tǒng)稱為空白符。除了字符串、函數(shù)名和關(guān)鍵字, C忽略所有的空白符,在其他地方出現(xiàn)時(shí),只起間隔作用,編譯程序?qū)λ鼈兒雎圆挥?jì)。因此在程序中使用空白符與否,對(duì)程序的編譯不產(chǎn)生影響,但在程序中適當(dāng)?shù)牡胤绞褂每瞻追?可以增加程序的清晰性和可讀性。

例如下面的代碼:

intmain（){printf( "Hello C!n”);}/*這樣的寫法也能運(yùn)行,但是太亂,很不妥*/

(2)用“{"和"}"括起來的部分,通常表示程序某一層次的結(jié)構(gòu)。"{"和“}"一般與該結(jié)構(gòu)語句的第1個(gè)字母對(duì)齊，并單獨(dú)占一行。

例如下面的代碼:

int main(){printf( "Hello C!n");return 0;}/*這樣的寫法也能運(yùn)行,但是閱讀起來比較費(fèi)事*/

(3)低一層次的語句通常比高一層次的語句留有一個(gè)縮進(jìn)后再書寫。一般來說,縮進(jìn)指的是存在兩個(gè)空格或者一個(gè)制表符的空白位置。

例如下面的代碼:

int main(){print( "Hello C!n" );{printf( "Hello C!n" );}return 0;}

(3) 在程序中書寫注釋,用于說明程序做了什么,同樣可以增加程序的清晰性和可讀性。

(4) 以上介紹的4點(diǎn)規(guī)則,大家在編程時(shí)應(yīng)力求遵循,以養(yǎng)成良好的編程習(xí)慣。

2.7高手點(diǎn)撥

文件中聲明函數(shù),就像變量可以在頭文件中聲明,而在源文件中定義一樣,函數(shù)也可以在頭文件中聲明,在源文件中定義。把函數(shù)聲明直接放在每個(gè)使用該函數(shù)的源文件中是大多數(shù)新手習(xí)慣并喜愛的方式,這是合法的。但是這種方式古板且易出錯(cuò)。解決方法就是把函數(shù)的聲明放在頭文件中,這樣可以確保指定函數(shù)的所有聲明保持一致。如果函數(shù)接口發(fā)生變化,則只需修改其唯一的聲明即可。

將提供函數(shù)聲明的頭文件包含在定義該函數(shù)的源文件中,可使編譯器能檢查該函數(shù)的定義和聲明是否一致。特別地,如果函數(shù)定義和函數(shù)聲明的形參列表一致,但返回類型不一致,編譯器會(huì)發(fā)出警告或出錯(cuò)信息來指出差異。

那么學(xué)過了函數(shù)聲明與函數(shù)定義,它們到底有什么不同呢?我們知道函數(shù)的定義是一個(gè)完整的函數(shù)單元,它包含函數(shù)類型、函數(shù)名、形參及形參類型、函數(shù)體等,并且在程序中,函數(shù)的定義只能有一次,函數(shù)首部與花括號(hào)間也不加分號(hào)。而函數(shù)聲明只是對(duì)定義函數(shù)的返回值類型進(jìn)行說明,以通知系統(tǒng)在本函數(shù)中所調(diào)用的函數(shù)是什么類型。它不包含函數(shù)體,并且調(diào)用幾次該函數(shù)就應(yīng)在各個(gè)主調(diào)函數(shù)中作相應(yīng)聲明,函數(shù)聲明是一個(gè)說明話句,必須以分號(hào)結(jié)束!

學(xué)習(xí)了這一堂的內(nèi)容,讀者是不是對(duì)C語言有更好的理解呢?下面了解一下我們?cè)谑褂煤瘮?shù)時(shí),需要注意的一些問題。

1、函數(shù)聲明可以省略形參名,但是函數(shù)定義的首部必須寫出所有形參名并給出其對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)類型。

2、函數(shù)原型的主要目的是為了聲明函數(shù)返回值類型以及函數(shù)期望接受的參數(shù)的個(gè)數(shù)、參數(shù)類型和參數(shù)順序。

3、如果程序中沒有某個(gè)函數(shù)的函數(shù)原型(沒有說明) ,編譯系統(tǒng)就會(huì)用第一次出現(xiàn)的這個(gè)函數(shù)(函數(shù)定義或函數(shù)調(diào)用)構(gòu)造函數(shù)原型。

4、在默認(rèn)下,編譯系統(tǒng)默認(rèn)函數(shù)返回值為int。

在編寫函數(shù)時(shí)的常見錯(cuò)誤:當(dāng)調(diào)用的函數(shù)與函數(shù)原型不相匹配時(shí),程序會(huì)提示語法錯(cuò)誤,并且當(dāng)函數(shù)原型和函數(shù)定義不一致時(shí),也會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤。

本文節(jié)選自《C語言從入門到精通（第2版）》

本書面向C語言的零基礎(chǔ)讀者，介紹基礎(chǔ)入門知識(shí)和實(shí)際操作技巧。全書緊貼軟件開發(fā)的實(shí)際需求，首先向讀者展示語言的背景知識(shí)和應(yīng)用范圍，之后通過實(shí)例和自測(cè)，系統(tǒng)講解相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，同時(shí)兼顧實(shí)際開發(fā)項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)。為了增強(qiáng)實(shí)用性，光盤中還特別贈(zèng)送了精選的考試認(rèn)證、求職面試等題庫(kù)，供讀者研究學(xué)習(xí)。最后，為幫助初入職場(chǎng)的從業(yè)者順利進(jìn)入角色，還在光盤中贈(zèng)送了職業(yè)規(guī)劃建議及相關(guān)開發(fā)文檔。