C语言-入门-基础-语法-[主函数，头文件](二)

一般来说，C语言的一个程序，是由头文件和主函数组成。

头文件

下面这条代码我们这个程序的头文件。

#include <stdio.h>

这是一条预处理指令，告诉编译器在运行之前要做一些预处理工作。通俗来讲就是把stdio.h的内容原封不动地导入第一行。
如果我们想实现一些基本功能，比如说printf()输出，那我们就必须在开头写上这句代码，不然程序就会出错。头文件不止这一个

比如：

• ctype.h定义字符处理函数，例如判断字符是否空白字符、字符大小写转换；
• math.h定义数据函数，例如计算三角函数值、指数幂、对数、绝对值、平方、取整、求余等；
• stdio.h定义各种输入输出，包括标准输入输出、文件读写、格式化输入输出等；
• stdlib.h定义一些通用函数，例如内存分配和释放、字符串和数字类型互相转换、随机函数、排序、查找函数等；
• string.h定义字符串处理函数，例如求字符串长度、字符串复制、字符串比较、字符串查找等；
• time.h定义时间和日期处理函数，例如获取当前时间。

注：以上是常用的标准库头文件，其它后续用时介绍。

#include指令两种写法区别

• #incldue <stdio.h>表示在系统路径中寻址标准库定义的stdio.h文件；
  -#include "stdio.h"表示先在当前程序目录下搜索自定义的stdio.h头文件，如果找不到，再去系统路径中寻找；
• 如果是自己写的头文件，用双引号""，如果是用标准库或系统定义的头文件，使用尖括号<>。

什么是主函数？

首先，主函数main，一个标准的主函数如下：

int main()  // 这是主函数
{
    
    return 0;   // 主函数返回值
}

main翻译成中文是主要的、最重要的意思，而在C语言里面表示一个主函数。（稍后我们会讨论什么是计算机语言里面的函数，以及主函数在C语言程序中的存在意义。）双斜杠后面的为注释，打一个比较形象的比喻，注释就类似于老师在作业本上的批注。

一般来说，注释用于标注这段代码的用途或解释思路等。因为注释不会被当做代码进行编译，所以无论添加什么注释内容，都不会对代码的实际运行产生任何影响。

如上代码中，用注释标出了哪里为主函数，哪里是函数的返回值。

什么是函数？

我们先谈谈什么是函数？在大家的认知里面，函数是数学领域的一个名词，它可能是如下图所示：

但是，这只是数学领域中的函数，与编程语言中的函数完全不同。

在编程语言里面，你可以把函数看做一个盒子，这个盒子有如下几个特性：

• 开始执行时，函数可以被输入一些值
• 执行过程中，函数可以做一些事情
• 执行完成后，函数可以返回一些值

让我们看看我们的这个主函数，在这3个特性上，分别做了什么。


其中，int表明了函数的返回值类型，int是integer（整数）的缩写。main是函数名，main后面的括号()内为输入参数，目前为空。return后跟函数的返回值，为0。而0是一个整数，和函数名前面的int对应。
我们总结一下函数的写法公式：

函数返回值类型 函数名(函数输入参数值)  
{
    
    做点什么事情
    return 函数返回值;
}

写一个自己的函数

我们不如趁热打铁，根据上面的函数写法的公式，写一个两个整数加法的函数。这个函数需要做到：输入两个整数，返回他们相加的结果。这个既然这个函数是用于计算加法的，我们把函数名取名为add。当然自定义函数的函数名可以按照自己的喜好来写，就算写成aaaaa也行。不过，为了函数名拥有语义化，方便人阅读理解，我们一般使用英文来作为函数名。

// 这一段代码被称之为add函数的函数定义
int add(int a, int b)
{
    
    return a+b;
}

好的，那我们写完了一个add函数了。这一段代码被称之为add函数的函数定义。

主函数是C语言程序的入口

上面我们已经自己定义好了一个add函数，那我们需要怎样来使用它呢？add函数能直接运行嘛？, 答案是不行的。

所有的C语言代码都有一个起始入口，而这个入口就是主函数main。进入了主函数以后，才能经由主函数来调用其他函数。

这也意味着，每个C语言代码，只能有且只有一个main函数。我们把代码稍微修改，现在代码如下。

#include <stdio.h>
int add(int a, int b)  
{
    
    return a + b;
}

int main()
{
    
    int result;
    result = add(2, 3);
    printf("%d", result);
    return 0;
}

当程序运行时，首先会进入主函数main。接着调用我们刚刚编写的add函数了。我们传了2个值分别是整数2和3的add函数。 函数的定义中规定，传2个参数，我们调用的时候，也必须传2个，并且类型也需要一致，否则编译会报错。

那么自然地，我们会想到，主函数是被谁调用的？主函数的返回值必须是int吗？主函数在程序开始的时候被自动调用，不需要在程序内主动调用主函数。而主函数的返回值会返回给调用这个程序的程序。C语言标准中规定主函数有返回值且必须是int。如果程序正常结束，一般将返回值设置为0。

调用函数，必须先知道函数

我们再来看看，编译器是怎么理解add这个标识符的。编译器会从代码开始，按照从上往下的顺序阅读代码。编译器首先看到了一个函数的定义，描述了一个叫add的函数。接着，在main中需要使用add，由于编译器已经知道了add的定义，因此编译器可以正常编译通过。

但是，如果将函数定义和函数调用反过来呢？首先，编译器看到了add标识符，编译器会很疑惑，add是什么呢？编译器无法理解add究竟是什么。因此，编译器将报错，并停止编译。

我们看看在软件中的效果是怎么样的

总结： 也就是在c中所有的函数必须声明在Main函数之前才行

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