第一次学c语言系列之——函数补充！！！

一、函数的声明

（1）什么是函数的声明

告诉编译器函数返回类型、函数名、参数。

（2）单个文件的声明

当你的自定义函数写在main函数之前时，则编译器会默认你已经声明过了；

当你的自定义函数写在main函数之后时，则需要在main函数之前进行声明。

//函数在单个文件中的声明
int Add(int a, int b);//自定义函数在main函数之后，需要声明
int main() {
	int ret = Add(3, 5);
	printf("%d\n",ret);
}

int Add(int a, int b) {
	return a + b;
}

（2）多个文件的声明

①使用

创建3个文件，一个.c文件用来写你的主代码块；一个.c文件用来写你的函数实现；一个.h文件用来存放你的函数声明。（使用时要包含你的自定义头文件）

//主函数部分  test.c
#include <stdio.h>
#include "calc.h"
int main() {
	printf("%d\n", Add(9, 3));
	printf("%d\n", Sub(9, 3));
	printf("%d\n", Mul(9, 3));
	printf("%d\n", Div(9, 3));
}
//函数实现部分  calc.h
int Add(int a, int b) {
	return a + b;
}

int Sub(int a, int b) {
	return a - b;
}

int Mul(int a, int b) {
	return a * b;
}

int Div(int a, int b) {
	return a / b;
}
//函数声明部分  calc.h
int Add(int a, int b);
int Sub(int a, int b);
int Mul(int a, int b);
int Div(int a, int b);

②好处

逻辑清晰；方便多人协作。

二、static和extern

关键字之一，并不是函数，不需要包含头文件。

static用于延长生命周期（修饰局部变量时，由函数栈帧范围延长为整个程序），收窄作用域（修饰函数和全局变量时，由多个文件收窄到当前文件）。

extren用于声明外部符号。

（1）作用域

限定变量的可用范围。

#include <stdio.h>
int main() {
	{
		int a = 3;
		printf("%d\n", a);//代码正常执行,a的使用范围在这个大括号内
	}
	printf("%d\n", a);//代码无法执行，超出了a的作用域，无法使用
}

（2）生命周期

变量从创建（申请内存）到销毁（收回内存）的过程。

（3）内存划分图

（4）static修饰局部变量

static修饰的局部变量存储在静态区，改变了局部变量的生命周期，程序运行结束，局部变量的声明周期才结束，但是作用域不发生变化。

void test() {
	static int i = 0;//仅在第一次使用test函数时执行这一行
	i++;
	printf("%d ",i);
}

#include <stdio.h>
int main() {
	for (int i = 0; i < 5; i++)
		test();//打印 1 2 3 4 5
}

（5）extern声明全局变量

//testo1.c
int a = 18;

//test02.c
//extern
extern a;
#include <stdio.h>
int main() {
	printf("%d\n", a);//extern声明外部符号a后，a就可以正常使用了
}

（6）static修饰全局变量

使全局变量失去外部链接性。

//test01.c
static int a = 18;
//static修饰后，这个文件里的全局变量就失去了外部链接属性，只能在这个文件里使用

//test02.c
extern a;
#include <stdio.h>
int main() {
	printf("%d\n", a);//全局变量a被static修饰了，即使声明也不能再次使用了
}

（7）extern声明函数

//test01.c
int Add(int a, int b) {
	return a + b;
}
//test02.c
extern Add(int a, int b);
#include <stdio.h>
int main() {
	printf("%d\n", Add(2,3));//声明外部函数后，可以正常使用
}

（8）static声明函数

使函数失去外部链接属性。

//testo1.c
static int Add(int a, int b) {
	return a + b;
}
//test02.c
extern Add(int a, int b);
#include <stdio.h>
int main() {
	printf("%d\n", Add(2,3));//static修饰的外部函数，已经失去了外部链接属性
}

三、函数栈帧

（1）内存

①定义

内存（RAM）就是用来存储临时数据的硬件，对于数据而言是一片空间。

②构成

栈区：函数栈帧（局部变量、函数参数、返回地址）、寄存器（例如ebp：基址指针寄存器，存放指向当前函数栈帧栈底的指针；esp:栈指针寄存器,存放指向当前函数栈帧栈顶的指针）

堆区：动态分配的内存（malloc/calloc/realloc申请的空间）

静态区：全局变量、static修饰的变量

常量区：字符串常量

代码区：程序的二进制指令

（2）寄存器

寄存器其实也是一片空间，用来临时存储cpu正在运算的数据。

（3）函数栈帧的创建和销毁过程

栈帧创建：把返回地址和旧栈底存起来，用两个寄存器定好当前栈帧的头尾，腾出空间放局部变量。

栈帧销毁：把计算结果存好，恢复之前的栈底和栈顶位置，跳回原来的函数继续执行，当前函数的栈帧随之销毁。

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