【C语言入门】 “无参函数” 与 “有参函数”-CSDN博客

本文链接：https://blog.csdn.net/pythonsys/article/details/147887690

0. 前置知识：什么是函数？

在 C 语言中，函数是一段完成特定功能的独立代码块，可以被重复调用。它的核心作用是 “封装逻辑，复用代码”。例如，你可能写一个函数来计算两个数的和，或者写一个函数来打印一段文字。

函数的本质是 “解决问题的步骤”：把复杂的任务拆分成小步骤，每个步骤用一个函数实现，代码会更清晰、更易维护。

1. 无参函数的定义与特点

1.1 无参函数的标准格式

无参函数的定义形式为：

返回值类型 函数名() {
    // 函数体（具体执行的代码）
}

返回值类型：函数执行后返回结果的类型（如int、void等）。如果不需要返回结果，用void声明。
函数名：给函数起的名字（符合 C 语言命名规则，如print_hello）。
括号 ()：表示 “无参数”（括号内为空，或显式写void，如void func(void)，两者等价）。

1.2 无参函数的典型场景

无参函数适用于功能固定、不需要外部输入的场景。常见例子包括：

初始化操作：比如初始化硬件（如串口、LED 灯）、初始化全局变量。

void init_led() {
    // 代码：配置LED引脚为输出模式
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
    GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_5;
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
    HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
}

这段代码是单片机开发中常见的 LED 初始化函数，每次调用都会执行固定的引脚配置逻辑，不需要额外参数。

固定输出功能：比如打印一段提示语、生成固定格式的日志。

void print_welcome() {
    printf("********************************\n");
    printf("*    欢迎使用学生管理系统！    *\n");
    printf("********************************\n");
}

每次调用print_welcome()，都会输出相同的欢迎界面，不需要传入任何数据。

循环执行的固定任务：比如在嵌入式系统中，周期性读取传感器（传感器地址固定）。

void read_temp_sensor() {
    // 代码：读取固定地址的温度传感器数据
    float temp = I2C_Read(0x48);  // 0x48是传感器的固定I2C地址
    printf("当前温度：%.1f℃\n", temp);
}

1.3 无参函数的优缺点

优点：逻辑简单、调用方便。不需要考虑参数传递的复杂度，适合功能高度固定的场景。
缺点：灵活性差。如果需求稍有变化（比如打印不同的欢迎语），就需要修改函数本身，无法通过外部输入调整行为。

2. 有参函数的定义与核心概念

2.1 有参函数的标准格式

有参函数的定义形式为：

返回值类型 函数名(参数类型1 参数名1, 参数类型2 参数名2, ...) {
    // 函数体（使用参数完成逻辑）
}

参数列表：括号内是 “形式参数”（简称 “形参”），表示函数需要的输入数据类型和名称。
形参的作用：在函数内部，形参是变量，用于接收调用函数时传入的 “实际参数”（简称 “实参”）。

2.2 关键概念：形参 vs 实参

形参（形式参数）：函数定义时声明的参数，相当于 “占位符”。它只有在函数被调用时才会分配内存，函数执行结束后内存释放。
例如：
```
int add(int a, int b) {  // a和b是形参
    return a + b;
}
```
实参（实际参数）：调用函数时传入的具体数据。实参可以是常量、变量或表达式，但必须与形参的类型和数量匹配。
例如：
```
int x = 3, y = 5;
int sum = add(x, y);  // x和y是实参（也可以直接写add(3,5)）
```

2.3 有参函数的参数传递方式

在 C 语言中，参数传递有两种方式：值传递和地址传递（指针传递）。

2.3.1 值传递（最常用）

规则：将实参的值复制一份传给形参。函数内部对形参的修改不会影响实参。

示例：

void swap(int a, int b) {  // 形参a、b是实参的“副本”
    int temp = a;
    a = b;
    b = temp;  // 仅交换形参的值，实参不受影响
}

int main() {
    int x = 10, y = 20;
    swap(x, y);  // 调用swap函数
    printf("x=%d, y=%d\n", x, y);  // 输出：x=10, y=20（未交换）
    return 0;
}

为什么没交换？因为swap函数中的a和b是x和y的 “复制值”，修改它们不会改变原始的x和y。

2.3.2 地址传递（用于修改外部变量）

规则：将实参的地址（指针）传给形参。函数内部通过指针直接操作实参的内存，修改会影响实参。

示例：

void swap(int *a, int *b) {  // 形参是指针，接收实参的地址
    int temp = *a;
    *a = *b;  // 通过指针修改实参的内存
    *b = temp;
}

int main() {
    int x = 10, y = 20;
    swap(&x, &y);  // 传入x和y的地址（实参是指针）
    printf("x=%d, y=%d\n", x, y);  // 输出：x=20, y=10（交换成功）
    return 0;
}

这里swap函数的形参是指针（int *a），通过&x和&y获取实参的地址，直接操作原始内存，因此能真正交换x和y的值。

2.4 有参函数的典型场景

有参函数适用于功能依赖外部输入的场景。常见例子包括：

2.4.1 数学计算（需输入数据）

比如计算两个数的乘积、求数组的平均值等：

// 计算两个整数的乘积（值传递）
int multiply(int a, int b) {
    return a * b;
}

// 计算数组的平均值（地址传递，避免复制大数组）
float average(int *arr, int length) {  // arr是数组的地址，length是数组长度
    int sum = 0;
    for (int i = 0; i < length; i++) {
        sum += arr[i];
    }
    return (float)sum / length;
}

2.4.2 条件判断（需输入判断依据）

比如判断一个数是否为质数、判断字符串是否相等：

// 判断n是否为质数（n是输入参数）
int is_prime(int n) {
    if (n <= 1) return 0;  // 小于等于1不是质数
    for (int i = 2; i * i <= n; i++) {
        if (n % i == 0) return 0;  // 能被整除，不是质数
    }
    return 1;  // 是质数
}

2.4.3 硬件控制（需输入配置参数）

比如控制 LED 灯的亮度（通过 PWM 占空比）、设置串口的波特率：

// 配置串口波特率（USART是串口硬件地址，baud是波特率参数）
void uart_init(USART_TypeDef *USART, int baud) {
    USART->BRR = SystemCoreClock / baud;  // 根据baud计算波特率寄存器值
    USART->CR1 |= USART_CR1_UE | USART_CR1_TE | USART_CR1_RE;  // 使能串口收发
}

2.5 有参函数的优缺点

优点：灵活性强。通过参数调整，同一个函数可以实现多种功能（比如average函数可以计算任意数组的平均值）。
缺点：复杂度高。需要考虑参数的类型匹配、传递方式（值 / 地址）、边界条件（如数组长度是否越界）等问题。

3. 无参函数与有参函数的对比

对比维度	无参函数	有参函数
输入依赖	无（功能固定）	有（功能依赖参数）
灵活性	低（修改功能需改函数本身）	高（通过参数调整功能）
复用性	低（仅适用于固定场景）	高（适用于多种场景）
参数传递复杂度	无（无需处理参数）	高（需处理类型、传递方式等）

4. 实际开发中的选择策略

4.1 何时用无参函数？

功能高度固定，且未来不会变化（如打印固定日志）。
不需要外部数据输入（如初始化硬件）。
简化代码调用（避免传递参数的开销）。

4.2 何时用有参函数？

功能需要根据不同输入调整（如计算不同数的和）。
需要复用函数处理多组数据（如计算多个数组的平均值）。
需要与外部数据交互（如读取不同地址的传感器）。

5. 常见误区与注意事项

5.1 无参函数的 “空参数” 声明

在 C 语言中，无参函数的参数列表可以写void（显式声明无参），也可以留空。但留空不代表 “任意参数”，而是 “参数类型不确定”（这是 C 语言的历史遗留问题）。为了避免歧义，建议显式写void：

// 推荐写法（显式声明无参）
void print_hello(void) {
    printf("Hello, world!\n");
}

// 不推荐写法（可能被误解为“参数类型不确定”）
void print_hello() {
    printf("Hello, world!\n");
}

5.2 有参函数的参数类型匹配

实参和形参的类型必须严格匹配，否则会导致错误或未定义行为。例如：

// 函数声明需要int类型参数
void print_number(int n) {
    printf("Number: %d\n", n);
}

int main() {
    float x = 3.14;
    print_number(x);  // 警告：将float传给int会截断小数（3.14→3）
    return 0;
}

5.3 地址传递的风险

使用指针传递参数时，若函数内部修改了指针指向的内存，可能会影响外部变量。需确保操作的合法性（如指针不为空、数组不越界）：

// 错误示例：修改空指针指向的内存（崩溃！）
void set_value(int *p, int value) {
    *p = value;  // 如果p是NULL，会导致段错误
}

int main() {
    int *ptr = NULL;
    set_value(ptr, 10);  // 危险！ptr未指向有效内存
    return 0;
}