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真心話大冒險：講真，帶了10幾年的程式語言課程，今年是最努力、最認真準備的一年，大資料專業的學生，你要是不好好學，真心對不起我！

** 本講主要講述為何要模組化（模組化之美）、C語言如何實現模組化（函式）、如何定義一個函式（以main為例）、如何使用自定義的函式（函式的呼叫）。

主題1．諸葛亮之痛

• 同學們都看過《三國演義》吧，還深深地記得諸葛亮和司馬懿二人吧。 諸葛亮的處事風格：事無鉅細，事必躬親！ 最終結果：累死五丈原！在他去世不久，苦心經營的蜀國也隨之灰飛煙滅。 司馬懿的處事風格：任務分工，各盡其責！ 最終結果：為兒子建立晉朝奠定了堅實的基礎。 其實，這二人的處事風格也代表著C語言程式設計的兩種風格。

諸葛亮式的程式設計風格——僅有一個main函式，main函式就好比是諸葛亮，所有的程式程式碼都在該函式中。

• 初學時，我們需要解決的問題都比較容易，因而寫的程式碼都比較簡單，可以都放在main函式中。如果我們越來越牛，要解決複雜的問題呢？
• 所有的程式碼都放在main函式中的話，它將異常龐大，可讀性、維護性都將成為噩夢。

那麼，一個函式中適合放多少行程式碼呢？

• 1986年IBM的研究結果：多數有錯誤的函式大於500行。
• 1991年對148000行程式碼的研究表明：小於143行的函式更易於維護。

所以說，要解決複雜的問題，需要採用分而治之的策略：將複雜問題分解為若干個簡單的問題，把實現若干個簡單問題的功能分解到不同的模組中。其實，分而治之的策略在方方面面已得到廣泛應用。 例如： 國家——>省份——市——>縣——>鄉——>村——>組——>戶

主題2. 在C語言程式設計中，如何實現模組呢？

答：通過函式來實現的。

• 問題：那麼，什麼是函式呢？
• 簡答：大家都知道main函式，所以也知道了函式的大概模樣。其實，為了共同解決一個複雜的問題，main函式還需要幫手——若干個子函式，子函式各司其職，完成獨立的功能。各個子函式和main函式通力合作，完成一件大事情！這就是分工與合作的藝術之美。

2.1 C語言函式的分類

• ANSI/ISO C定義的標準庫函式（使用時，必須在程式開頭把定義該函式的標頭檔案包含進來）；我們熟知的scanf、printf、sqrt等等。 第三方庫函式：不在標準範圍內，能擴充C語言的功能，由其他廠商自行開發的C語言函式庫（針對某個應用）； 使用者自定義函式。（講述的重點）

2.2 那麼，使用者如何定義一個函式呢？

我們先來看一下老朋友main函式。

其實，子函式和main函式長得差不多。編個函式實現求兩個整數的最大值。子函式如下：

int GetMax(int i,int j) //（）裡面有了兩個變數，它們的作用是什麼呢？
{
	int max=j;
	if(i>j)
		max=i;
	return max;
}

2.3 如何使用使用者定義的函式呢？

• 如果要通過GetMax函式來計算最大值，我們該怎麼做呢？

• 眾所周知，C語言執行程式的入口是main函式，所以我們必須再編寫一個main函式，GetMax函式的功能是找出兩個整數中的最大者，這兩個整數從何而來？來自GetMax還是main還是二者均可？不同的來源有何優缺點？上課再談，大家可自行考慮下，老師推薦資料要來自main。完整的程式如下：

#include<stdio.h>
int GetMax(int i,int j)
{
	int t=j;
	if(i>j)
		t=i;
	return t;
}
int main()
{
	int a,b,max;
	scanf("%d%d",&a,&b);
	max=GetMax(a,b);
	printf("%d\n",max);
	return 0;
}

重點分析：

• （1）GetMax中的int i和int j有何作用？
• （2）main函式中語句:max=GetMax(a,b);的作用？
• （3）GetMax函式的返回值一定是int嗎？換成double會怎樣？在不需要返回值的情況下，return語句還需要嗎？

問題：自定義一個函式，該函式的功能是：輸出語句I love life! 並寫出完整的程式，呼叫該函式n次。 子函式無需任何返回值，就是實現一個輸出語句的功能，所以沒有return語句，函式的返回值型別是void。具體如下：

#include<stdio.h>
void p_sentence()
{
	printf("I love life!\n");
}
int main()
{
	int i,n;
	scanf("%d",&n);
	for(i=1;i<=n;i++)
	    p_sentence();
	return 0;
}

試想：如果該子函式輸出的語句要由main函式傳遞，那該如何編寫程式呢？

2.4 使用使用者定義的函式有何好處呢？

當我們使用一個函式時，我們最關心的是這個函式的功能，使用它的時候，需要提供什麼輸入引數，它給我計算出來的最終結果是什麼。至於它如何求得這個最終結果，也即函式內部實現細節我們不必關心。這就是封裝帶來的好處。來看個例項再細細體會下。 例項：計算x的n次方。

#include<stdio.h>
long Fun(int x,int n)
{
	int i;
	long result=1;
	for(i=1;i<=n;i++)
		result*=x;
	return result;
}
int main()
{
	int x,n;
	long ret;
	scanf("%d%d",&x,&n);
	ret=Fun(x,n);
	printf("%ld\n",ret);
	return 0;
}

• 分析：main函式中的x，n 和Fun函式中的x,n是一回事嗎？

** - 其實，Fun是一個封裝好的函式，我們不用關心它內部的實現細節，只需關心它的功能是什麼、要使用它的功能需要提供什麼引數、它能給我們輸出什麼結果即可。就像Fun，我們知道它的功能是求x的n次方，我們只需提供x和n的值，獲取最終計算結果即可，至於該函式是如何計算出x的n次方，呼叫者（該程式中main函式呼叫了Fun，所以main就稱為呼叫者）不必管。

• 如果有其他人在程式設計時也需要計算x的n次方，那麼Fun函式它直接拷貝即可，注意下介面就可以使用了函式封裝也大大提高程式碼的複用性。**

進一步：假如要計算X0+X1+X2+…+Xn的結果。 我們已知Fun函式的功能是計算x的n次方，所以在主函式的每次迴圈語句中，只需提供這兩個引數就可獲得結果。。

#include<stdio.h>
long Fun(int x,int n)
{
	int i;
	long result=1;
	for(i=1;i<=n;i++)
		result*=x;
	return result;
}
int main()
{
	int x,n;
	long ret=0;
	scanf("%d%d",&x,&n);
	for(i=0;i<=n;i++)
	    ret+=Fun(x,i);
	printf("%ld\n",ret);
	return 0;
}