C 語言中的函數：模組化編程的入門

你好，有志於成為程序員的各位！今天，我們將踏上一段令人興奮的旅程，進入 C 語言中的函數世界。作為你們親切友善的計算機科學老師，我將指導你們了解這個將改變你們編程方式的關鍵概念。所以，拿起你們最喜歡的飲料，坐好，我們一起來探究！

C - Functions

C 語言中的模組化編程

在我們深入函數之前，讓我們先來討論一下它們為什麼如此重要。想像你正在建造一個巨大的樂高城堡。你會試著一次建造完畢，還是會先建造小的部分，然後再把它們組合起來？後者顯然更容易，對吧？這正是模組化編程的精髓所在！

模組化編程就像用樂高積木建造。你創建有管理性的小段代碼（函數），可以重複使用和組合，以創建更複雜的程序。這種方法使你的代碼：

更易於理解
更簡單於除錯
更可重用
更易於維護

現在，讓我們看看函數如何幫助我們達到這種模組化的極致！

C 語言中的庫函數

在我們開始創建自己的函數之前，讓我們先來討論一些 C 提供給我們的現成函數。這些被稱為庫函數，它們就像編程世界中的預製樂高套件。

以下是一個使用庫函數的簡單示例：

#include <stdio.h>

int main() {
printf("Hello, World!");
return 0;
}

在這個例子中，printf() 是一個與 stdio.h 頭文件一起提供的庫函數。它是一個預先編寫的函數，我們可以使用它來將文本打印到控制台。很酷吧？

在 C 語言中定義函數

現在，讓我們挽起袖子創建我們自己的函數！這裡是基本結構：

return_type function_name(parameter1, parameter2, ...) {
// 函數體
// 要執行的代碼
return value; // 可選
}

讓我們分解一下：

return_type：函數將返回什麼類型的數據？
function_name：你想要稱呼你的函數什麼？
parameters：你的函數需要哪些信息來完成其工作？
function body：函數應該實際上做些什麼？
return value：函數完成時應該返回什麼？

以下是一個簡單的例子：

int add(int a, int b) {
int sum = a + b;
return sum;
}

這個名為 add 的函數接收兩個整數，將它們相加，並返回結果。簡單但強大！

C 語言中函數的各部分

讓我們更詳細地看看 C 語言中函數的不同部分：

函數聲明：這告訴編譯器關於函數的名稱、返回類型和參數。它也稱為函數原型。
函數定義：這包含函數的實際代碼。
函數調用：這是你如何在程序中使用函數。

以下是一個顯示所有三部分的例子：

#include <stdio.h>

// 函數聲明
int multiply(int x, int y);

int main() {
// 函數調用
int result = multiply(5, 3);
printf("5 * 3 = %d", result);
return 0;
}

// 函數定義
int multiply(int x, int y) {
return x * y;
}

在 C 語言中調用函數

調用函數就像請求你朋友的幫助。你給他們他們需要的資訊，然後他們給你回一個結果。以下是如何操作的：

int main() {
int a = 5, b = 3;
int result = add(a, b);
printf("%d + %d = %d", a, b, result);
return 0;
}

在這個例子中，我們正在調用我們的 add 函數並給它兩個數字來相加。函數完成工作並給我們返回一個結果，然後我們打印出來。

C 語言中的 main() 函數

你可能已經注意到，我們在例子中一直在使用一個名為 main() 的函數。這是 C 語言中的一個特殊函數 - 它是程序的運行起點。每個 C 程序都必須有一個 main() 函數。它就像你編程船上的船長！

int main() {
// 你的代碼放在這裡
return 0;
}

在結尾的 return 0; 告訴操作系統，我們的程序已經成功結束。如果出了問題，我們可能會返回一個不同的數字來指示錯誤。

函數參數

函數可以接受不同類型的參數。讓我們看一下最常見的：

參數類型	描述	示例
值	函數接收值的副本	`int add(int a, int b)`
指針	函數接收變量的地址	`void swap(int a, int b)`
陣列	函數接收指向陣列第一個元素的指針	`int sum(int arr[], int size)`
結構	函數可以接收結構的值或引用	`void printPerson(struct Person p)`

以下是一個使用不同類型參數的例子：

#include <stdio.h>

// 值參數的函數
int add(int a, int b) {
return a + b;
}

// 指針參數的函數
void swap(int *a, int *b) {
int temp = *a;
*a = *b;
*b = temp;
}

// 陣列參數的函數
int sum(int arr[], int size) {
int total = 0;
for(int i = 0; i < size; i++) {
total += arr[i];
}
return total;
}

int main() {
int x = 5, y = 10;
printf("Sum: %d\n", add(x, y));

printf("Before swap: x = %d, y = %d\n", x, y);
swap(&x, &y);
printf("After swap: x = %d, y = %d\n", x, y);

int numbers[] = {1, 2, 3, 4, 5};
printf("Sum of array: %d\n", sum(numbers, 5));

return 0;
}

這就是 C 語言中函數的基本知識，各位！記住，函數是編程世界中的得力助手。當你需要的時候，它們總是隨時準備幫助你，準備執行特定的任務，讓你的編碼生活更加輕鬆。繼續練習，很快你就能像專家一樣創建函數了！

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