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C语言函数调用详解(从中发现程序运行的秘密)

所谓函数调用(Function Call),就是使用已经定义好的函数。函数调用的一般形式为:

functionName(param1, param2, param3 ...);

functionName 是函数名称,param1, param2, param3 ...是实参列表。实参可以是常数、变量、表达式等,多个实参用逗号,分隔。

C语言中,函数调用的方式有多种,例如:
//函数作为表达式中的一项出现在表达式中
z = max(x, y);
m = n + max(x, y);
//函数作为一个单独的语句
printf("%d", a);
scanf("%d", &b);
//函数作为调用另一个函数时的实参
printf( "%d", max(x, y) );
total( max(x, y), min(m, n) );

函数的嵌套调用

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允许出现对另外一个函数的调用。

【示例】计算sum = 1! + 2! + 3! + ... + (n-1)! + n!

分析:可以编写两个函数,一个用来计算阶乘,一个用来计算累加的和。
#include <stdio.h>

//求阶乘
long factorial(int n){
    int i;
    long result=1;
    for(i=1; i<=n; i++){
        result *= i;
    }
    return result;
}

// 求累加的和
long sum(long n){
    int i;
    long result = 0;
    for(i=1; i<=n; i++){
        //在定义过程中出现嵌套调用
        result += factorial(i);
    }
    return result;
}

int main(){
    printf("1!+2!+...+9!+10! = %ld\n", sum(10));  //在调用过程中出现嵌套调用
    return 0;
}
运行结果:
1!+2!+...+9!+10! = 4037913

sum() 的定义中出现了对 factorial() 的调用,printf() 的调用过程中出现了对 sum() 的调用,而 printf() 又被 main() 调用,它们整体调用关系为:

main() --> printf() --> sum() --> factorial()

如果一个函数 A() 在定义或调用过程中出现了对另外一个函数 B() 的调用,那么我们就称 A() 为主调函数主函数,称 B() 为被调函数

当主调函数遇到被调函数时,主调函数会暂停,CPU 转而执行被调函数的代码;被调函数执行完毕后再返回主调函数,主调函数根据刚才的状态继续往下执行。

一个C语言程序的执行过程可以认为是多个函数之间的相互调用过程,它们形成了一个或简单或复杂的调用链条。这个链条的起点是 main(),终点也是 main()。当 main() 调用完了所有的函数,它会返回一个值(例如return 0;)来结束自己的生命,从而结束整个程序。

函数是一个可以重复使用的代码块,CPU 会一条一条地挨着执行其中的代码,当遇到函数调用时,CPU 首先要记录下当前代码块中下一条代码的地址(假设地址为 0X1000),然后跳转到另外一个代码块,执行完毕后再回来继续执行 0X1000 处的代码。整个过程相当于 CPU 开了一个小差,暂时放下手中的工作去做点别的事情,做完了再继续刚才的工作。

从上面的分析可以推断出,在所有函数之外进行加减乘除运算、使用 if...else 语句、调用一个函数等都是没有意义的,这些代码位于整个函数调用链条之外,永远都不会被执行到。C语言也禁止出现这种情况,会报语法错误,请看下面的代码:
#include <stdio.h>

int a = 10, b = 20, c;
//错误:不能出现加减乘除运算
c = a + b;

//错误:不能出现对其他函数的调用
printf("c.biancheng.net");

int main(){
    return 0;
}

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