概念：

库函数和自定义函数

函数声明   函数定义     函数调用   函数嵌套 

主调函数  被调函数

参数   形参  实参

返回值

模块化开发

一、函数声明

在实际开发中，经常会在函数定义之前使用它们，这个时候就需要提前声明。

声明（Declaration），就是告诉编译器我要使用这个函数，你现在没有找到它的定义不要紧，请不要报错，稍后我会把定义补上。

 函数声明的格式非常简单，相当于去掉函数定义中的函数体，并在最后加上分号;也可以不写形参，只写数据类型

有了函数声明，函数定义就可以出现在任何地方了，甚至是其他文件、静态链接库、动态链接库等。

在实际开发中，往往都是几千行、上万行、百万行的代码，将这些代码都放在一个源文件中简直是灾难，不但检索麻烦，而且打开文件也很慢，所以必须将这些代码分散到多个文件中。对于多个文件的程序，通常是将函数定义放到源文件（.c文件）中，将函数的声明放到头文件（.h文件）中，使用函数时引入对应的头文件就可以，编译器会在链接阶段找到函数体。

除了函数，变量也有定义和声明之分。实际开发过程中，变量定义需要放在源文件（.c文件）中，变量声明需要放在头文件（.h文件）中，在链接程序时会将它们对应起来，

 

 

二、函数定义

将代码段封装成函数的过程叫做函数定义。

如果把函数比喻成一台机器，那么参数就是原材料，返回值就是最终产品；从一定程度上讲，函数的作用就是根据不同的参数产生不同的返回值

函数不能嵌套定义      函数不能嵌套定义，但可以嵌套调用，也就是在一个函数的定义或调用过程中出现对另外一个函数的调用。

函数是一段可以重复使用的代码，用来独立地完成某个功能，它可以接收用户传递的数据，也可以不接收。接收用户数据的函数在定义时要指明参数，不接收用户数据的不需要指明，根据这一点可以将函数分为有参函数和无参函数。

1)、无参函数的定义

无返回值函数

有的函数不需要返回值，或者返回值类型不确定（很少见），那么可以用 void 表示，例如：

2)、有参函数的定义

多个参数之间由,分隔。参数本质上也是变量，定义时要指明类型和名称。与无参函数的定义相比，有参函数的定义仅仅是多了一个参数列表。

数据通过参数传递到函数内部进行处理，处理完成以后再通过返回值告知函数外部。
 

函数定义时给出的参数称为形式参数，简称形参；

函数调用时给出的参数（也就是传递的数据）称为实际参数，简称实参。

函数调用时，将实参的值传递给形参，相当于一次赋值操作 

原则上讲，实参的类型和数目要与形参保持一致。如果能够进行自动类型转换，或者进行了强制类型转换，那么实参类型也可以不同于形参类型，

 

参数

返回值

函数返回值有固定的数据类型（int、char、float等），用来接收返回值的变量类型要一致。

凡不要求返回值的函数都应定义为 void 类型。

return 语句可以有多个，可以出现在函数体的任意位置，但是每次调用函数只能有一个 return 语句被执行，所以只有一个返回值

函数一旦遇到 return 语句就立即返回，后面的所有语句都不会被执行到了。从这个角度看，return 语句还有强制结束函数执行的作用。return 语句是提前结束函数的唯一办法

三、模块化开发

1、多文件编程

C语言中，我们可以将一个.c文件称为一个模块（Module）；所谓模块化开发，是指一个程序包含了多个源文件（.c 文件）以及头文件（.h 文件）。

在C语言中，模块之间的依赖关系主要有两种：一种是模块间的函数调用，另外一种是模块间的变量访问。

.h 和 .c 在项目中承担的角色不一样：.c 文件主要负责实现，也就是定义函数和变量；

.h 文件主要负责声明（包括变量声明和函数声明）、宏定义、类型定义等。

这些不是C语法规定的内容，而是约定成俗的规范，或者说是长期形成的事实标准。

根据这份规范，头文件可以包含如下的内容：

• 可以声明函数，但不可以定义函数。
• 可以声明变量，但不可以定义变量。
• 可以定义宏，包括带参的宏和不带参的宏。
• 结构体的定义、自定义数据类型一般也放在头文件中。
• 在项目开发中，我们可以将一组相关的变量和函数定义在一个 .c 文件中，并用一个同名的 .h 文件（头文件）进行声明，其他模块如果需要使用某个变量或函数，那么引入这个头文件就可以。

这样做的另外一个好处是可以保护版权，我们在发布相关模块之前，可以将它们都编译成目标文件，或者打包成静态库，只要向用户提供头文件，用户就可以将这些模块链接到自己的程序中。

2、C语言头文件的路径

尖括号< >：编译器会到系统路径下查找头文件；

双引号" "：编译器首先在当前目录下查找头文件，如果没有找到，再到系统路径下查找。

使用双引号比使用尖括号多了一个查找路径，它的功能更为强大，我们完全可以使用双引号来包含标准头文件

这里所说的“系统路径”和“当前路径”是什么意思呢？

3、绝对路径和相对路径

以 Windows 为例，在 D 盘下创建一个自定义的文件夹，名字为abc，它里面有一个头文件叫做xyz.h，那么在程序开头使用#include "D:\\abc\xyz.h"就能够引入该头文件。

a、绝对路径

像D:\\abc\xyz.h这种从盘符开始、完整地描述文件位置的路径就是绝对路径（Absolute Path）。

绝对路径从文件系统的“根部”开始查找文件：
1) 在 Windows 下，根部就是 C、D、E 这样的盘符，例如D:\\a.h、E:\images\123.jpg、E:/videos/me.mp4、D://abc/xyz.h等，分隔符可以是正斜杠/也可以是反斜杠\，盘符后面的斜杠可以有一个也可以有两个。

2) Linux 没有盘符，根部就是/，例如/home/xxx/abc.h、/user/include/module.h等，分隔符只能是正斜杠/，比 Windows 简洁很多。6

为了增强代码的可移植性，引入头文件时请尽量使用正斜杠/。

b、相对路径

相对路径（relative path）是从当前目录（文件夹）开始查找文件；当前目录是指需要引入头文件的源文件所在的目录，这也是本文开头提到的“当前路径”。

  以 Windows 为例，假设在E:/cDemo/中有源文件 main.c 和头文件 xyz.h，那么在 main.c 中使用#include "./xyz.h"语句就可以引入 xyz.h，其中./表示当前目录，也即E:/cDemo/。

需要注意的是，我们可以将./省略，此时默认从当前目录开始查找，例如#include "xyz.h"、#include "include/xyz.h"、#include "../xyz.h"、#include "../include/xyz.h"。
 

在实际开发中，我们都是将头文件放在当前工程目录下，非常建议大家使用相对路径，这样即使后来改变了工程所在目录，也无需修改包含语句，因为源文件的相对位置没有改变。

4、系统路径

当使用相对路径的方式引入头文件时，如果使用< >，那么“相对”的就是系统路径，也就是说，编译器会直接在这些系统路径下查找头文件；如果使用" "，那么首先“相对”的是当前路径，然后“相对”的才是系统路径，也就是说，编译器首先在当前路径下查找头文件，找不到的话才会继续在系统路径下查找。

而使用绝对路径的方式引入头文件时，< >和" "没有任何区别，因为头文件路径已经写死了（从根部开始查找），不需要“相对”任何路径。

总起来说，相对路径要有“相对”的目标，这个目标可以是当前路径，也可以是系统路径，< >和" "决定了到底相对哪个目标。

5、条件编译（防止头文件被重复包含）

对于头文件的交叉包含的现象，有一种行之有效的方案，使得头文件可以被包含多次，但效果与只包含一次相同。

在实际开发中，我们往往使用宏保护来解决这个问题：

这种宏保护方案使得程序员可以“任性”地引入当前模块需要的所有头文件，不用操心这些头文件中是否包含了其他的头文件。

#ifndef x （if not define）                      //先测试x是否被宏定义过

#define x 　

程序段1                                                     //如果x没有被宏定义过，定义x，并编译程序段1　

#endif

程序段2                                                    //如果x已经定义过了则编译程序段2的语句，“忽视”程序段1。 

#ifndef 和 #endif 要一起使用，如果丢失#endif，可能会报错。 

这是宏定义的一种，它可以根据是否已经定义了一个变量来进行分支选择，一般用于调试等等.实际上确切的说这应该是预处理功能中三种（宏定义，文件包含和条件编译）中的一种----条件编译。 

 

每个头文件的这个“标识”都应该是唯一的。标识的命名规则一般是头文件名全大写，前面加下划线，并把文件名中的“.”也变成下划线，如：stdio.h

#ifndef _STDIO_H

#define _STDIO_H

......

#endif

 

　　但是在c++语言中，#ifndef的作用域只是在单个文件中。所以如果h文件里定义了全局变量，即使采用#ifndef宏定义，一个c文件包含同一个h文件多次还是会出现全局变量重定义的错误。

6、C语言static变量和函数

全局变量和函数的作用域默认是整个程序，也就是所有的源文件，有时候也会引发命名冲突的问题。

实际开发中，我们通常将不需要被其他模块调用的全局变量或函数用 static 关键字来修饰，static 能够将全局变量和函数的作用域限制在当前文件中，在其他文件中无效。

使用 static 修饰的变量或函数的作用域仅限于当前模块，对其他模块隐藏，利用这一特性可以在不同的文件中定义同名的变量或函数，而不必担心命名冲突。

static 除了可以修饰全局变量，还可以修饰局部变量，被 static 修饰的变量统称为静态变量（Static Variable）

不管是全局变量还是局部变量，只要被 static 修饰，都会存储在全局数据区（全局变量本来就存储在全局数据区，即使不加 static）。

全局数据区的数据在程序启动时就被初始化，一直到程序运行结束才会被操作系统回收内存；对于函数中的静态局部变量，即使函数调用结束，内存也不会销毁。

 总结起来，static 变量主要有两个作用：

1) 隐藏

程序有多个模块时，将全局变量或函数的作用范围限制在当前模块，对其他模块隐藏。

2) 保持变量内容的持久化

将局部变量存储到全局数据区，使它不会随着函数调用结束而被销毁。