Computer Programming 简明教程

Computer Programming - Functions

函数是一个有组织的、可重复使用的代码块，用于执行单个相关操作。函数为应用程序提供更好的模块化和高度的代码重复使用。你已经看到了各种函数，如 printf() 和 main() 。这些是由语言本身提供的内置函数，但我们也可以编写自己的函数，本教程将教你如何用 C 语言编写和使用这些函数。

函数的一个好处是它们以不同的名称而出名。不同的编程语言对它们的命名也不同，例如，函数、方法、子例程、过程等。如果你遇到任何这样的术语，那么请想象一下同样的概念，这是我们将在本教程中讨论的。

让我们从一个程序开始，在其中定义两个数字数组，然后从每个数组中找出最大的数字。以下是从给定数字集中找出最大数字的步骤：

1. Get a list of numbers L1, L2, L3....LN
2. Assume L1 is the largest, Set max = L1
3. Take next number Li from the list and do the following
4.    If max is less than Li
5.       Set max = Li
6.    If Li is last number from the list then
7.       Print value stored in max and come out
8. Else prepeat same process starting from step 3

让我们将以上程序翻译成 C 语言：

#include <stdio.h>

int main() {
   int set1[5] = {10, 20, 30, 40, 50};
   int set2[5] = {101, 201, 301, 401, 501};
   int i, max;

   /* Process first set of numbers available in set1[] */
   max = set1[0];
   i = 1;
   while( i < 5 ) {
      if( max <  set1[i] ) {
         max = set1[i];
      }
      i = i + 1;
   }

   printf("Max in first set = %d\n", max );

   /* Now process second set of numbers available in set2[] */
   max = set2[0];
   i = 1;
   while( i < 5 ) {
      if( max <  set2[i] ) {
         max = set2[i];
      }
      i = i + 1;
   }
   printf("Max in second set = %d\n", max );
}

编译并执行上述代码后，将产生以下结果 −

Max in first set = 50
Max in second set = 501

如果你对上面的示例很清楚，那么就很容易理解为什么我们需要一个函数。在上面的示例中，只有两个数字集，set1 和 set2，但考虑一种情况，我们有 10 个或更多类似的数字集，要从每个集中找出最大的数字。在这种情况下，我们将不得不重复处理 10 次或更多次，最终，该程序将因重复的代码而变得过大。为了处理这种情况，我们编写自己的函数，在其中尝试保留将在我们的编程中反复使用的源代码。

现在，让我们看看如何在 C 编程语言中定义一个函数，然后在后续部分中，我们将解释如何使用它们。

Defining a Function

C 编程语言中函数定义的常规形式如下 -

return_type function_name( parameter list ) {
   body of the function

   return [expression];
}

C 编程中的函数定义包括函数头和函数体。以下是函数的所有部分 -

Return Type − 一个函数可能会返回一个值。 return_type 是函数返回的值的数据类型。某些函数在不返回任何值的情况下执行所需的操作。在这种情况下，返回类型是关键词 void 。
Function Name − 这是函数的实际名称。函数名称和参数列表一起构成函数签名。
Parameter List - 参数就像占位符。当调用函数时，你可以将值作为参数传递。此值称为实际参数或实参。参数列表是指函数的参数的类型、顺序和数量。参数是可选的；也就是说，一个函数可能不包含任何参数。
Function Body − 函数主体包含一系列的陈述，定义了函数所做的事情。

Calling a Function

在创建 C 函数时，你给出了该函数要做什么的定义。要使用函数，你必须调用该函数来执行定义的任务。

现在，让我们在函数的帮助下编写上述示例：

#include <stdio.h>

int getMax( int set[] ) {
   int i, max;

   max = set[0];
   i = 1;
   while( i < 5 ) {
      if( max <  set[i] ) {
         max = set[i];
      }
      i = i + 1;
   }
   return max;
}
main() {
   int set1[5] = {10, 20, 30, 40, 50};
   int set2[5] = {101, 201, 301, 401, 501};
   int max;

   /* Process first set of numbers available in set1[] */
   max = getMax(set1);
   printf("Max in first set = %d\n", max );

   /* Now process second set of numbers available in set2[] */
   max = getMax(set2);
   printf("Max in second set = %d\n", max );
}

编译并执行上述代码后，将产生以下结果 −

Max in first set = 50
Max in second set = 501

Functions in Java

如果你对 C 编程中的函数很清楚，那么在 Java 中也容易理解它们。Java 编程语言将它们命名为 methods ，但其余概念仍然或多或少相同。

以下是用 Java 编写的等效程序。你可以尝试执行它以查看输出：

public class DemoJava {
   public static void main(String []args) {
      int[] set1 = {10, 20, 30, 40, 50};
      int[] set2 = {101, 201, 301, 401, 501};
      int max;

      /* Process first set of numbers available in set1[] */
      max = getMax(set1);
      System.out.format("Max in first set = %d\n", max );

      /* Now process second set of numbers available in set2[] */
      max = getMax(set2);
      System.out.format("Max in second set = %d\n", max );
   }
   public static int getMax( int set[] ) {
      int i, max;
      max = set[0];
      i = 1;

      while( i < 5 ) {
         if( max <  set[i] ) {
            max = set[i];
         }
         i = i + 1;
      }
      return max;
   }
}

当执行上述程序时，它将生成以下结果 −

Max in first set = 50
Max in second set = 501

Functions in Python

再一次，如果你知道 C 和 Java 编程中的函数概念，那么 Python 也没有什么不同。以下是 Python 中定义函数的基本语法：

def function_name( parameter list ):
   body of the function

   return [expression]

使用 Python 中的此函数语法，上面的示例可以这样编写 −

def getMax( set ):
   max = set[0]
   i = 1

   while( i < 5 ):
      if( max <  set[i] ):
         max = set[i]

      i = i + 1
   return max

set1 = [10, 20, 30, 40, 50]
set2 = [101, 201, 301, 401, 501]

# Process first set of numbers available in set1[]
max = getMax(set1)
print "Max in first set = ", max

# Now process second set of numbers available in set2[]
max = getMax(set2)
print "Max in second set = ", max

执行上述代码后，将生成以下结果 −

Max in first set =  50
Max in second set =  501