C-函数杂谈
2015-11-14 22:15
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C-函数杂谈
函数的由来程序 = 数据 + 算法
C程序 = 数据 + 函数
C语言推动了模块化程序设计的产生
面向过程的程序设计(模块化) -> 核心: 函数
面向过程是一种以过程为中心的编程思想
首先将复杂的问题分解为一个个容易解决的问题
分解后的问题可以按步骤一步步解决
函数是面向过程在C语言的实现
解决问题的每个步骤可以用函数事项
函数参数
函数参数在本质上与局部变量相同,都是在栈上分配空间
函数参数的初始化值是实参的值
函数参数的求值顺序是不固定的,依赖于编译器的实现(顺序点)
C语言默认没有类型的函数参数类型为int(函数的缺省认定)
函数参数的计算顺序,依赖于编译器的实现(调用约定)
即这段代码并不会报错:
int func() { printf("Hello World!"); } int main() { func(5); return 0; }
可变参数列表
C语言可以定义可变参数列表
参数可变函数的实现依赖于stdarg.h头文件
va_list变量与va_start, va_end和va_arg配合使用能够访问参数值, 他们都是宏实现
使用示例:
/* 这个函数可以用来求n个int值得平均数 */ float average(int n, ...) { va_list args; //代表接收的可变参数列表 int i = 0; float sum = 0; va_start(args, n); //初始化列表 for(i=0; i<n; i++) { sum += va_arg(args, int); } va_end(args); return sum / n; } int main() { printf("the average is %0.2f \n", average(4, 1, 2, 3, 4)); return 0; }
C语言可变参数的限制
可变参数必须从头到尾按照顺序逐个访问
参数列表中至少存在一个确定的命令参数(用于指示参数的个数)
可变参数宏无法判断实际存在的参数的数量(靠你自己)
可变参数无法判断参数的实际类型
函数与宏
宏是由预处理器直接替换展开的, 编译器不知道有宏的存在
函数是有编译器直接编译的实体,调用行为由编译器决定
多次调用宏会导致程序代码的增加,函数是跳转执行,并不会导致这个问题
宏的效率要比函数高,他并没有调用开销
函数调用会创建活动记录,相比于宏效率较低
宏如果处理不当,往往会出现意想不到的问题
但是
函数和宏并不是竞争对手,设计程序时,我们应怎么顺手怎么写!
看下面这个,
#define _MUL(a, b) ((a) < (b) ? (a) : (b)) int main() { int i = 9; printf("The result is -> %d \n", _MUL(i++, 10)); return 0; }
宏的无可替代的优势
宏的参数可以是任何C语言类型, 可以是类型名!
示例:
// #define Malloc(type, n) (type*)malloc(sizeof(type) * n)
活动记录: 函数调用时用于记录一系列相关信息的记录(建立在栈上)
临时变量域:用来存放临时变量的值, 如k++的中间结果
局部变量域:用来存放函数本次执行中的局部变量
机器状态域:用来保存调用函数之前有关的机器状态信息,包括各种寄存器的当前值,和返回地址
实参数域: 用于存放函数的实参信息
返回值域: 为调用函数存放返回值
调用约定
当一个函数被调用时,参数会传递给被滴啊用的函数,而返回值会被返回给调用函数。
而函数调用约定就是描述参数是怎么传递到栈空间的,以及栈空间由谁来维护
调用约定是调用者和被调用者之间的调用协议, 常用于不同开发者编写的库函数之间
当两个调用约定不同的调用者,调用一个依赖于调用约定的函数时, 函数可能会发生错误女
参数传递顺序(的一些约定)
从右到左依次入栈: _stdcall, _cdecl, _thiscall
从左到右依次入栈: _pascal, _fastcall
调用堆栈的清理工作
被调用者自己清楚
调用者负者清除
C函数设计技巧
不要在函数中使用全局变量,尽量让函数从意义上是一个独立的模块, 不受其他影响
如果参数是指针,且仅做输入参数用, 则应在类型前面加上const, 以防止指针被以外修改
不要省略返回值类型,函数没用返回值就声明为void(C函数默认返回int)
在函数的入口处,要对参数的有效性进行检查, 尤其是指针参数
在函数中不要返回指向栈空间的指针!
函数的规模控制在80行以内
尽量避免函数带有记忆性功能(static), 即相同输入,要有相同的输出
函数参数应控制在4个以内
函数的返回值可以使函数支持链式表达式。
The END!
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