C语言函数全解析

### C语言函数全解析 #### 1. 函数签名与函数原型 函数签名由函数类型说明符、函数名和函数的参数列表共同组成。例如，判断闰年的函数签名如下： ```c int IsLeapYear(int year) // Function signature ``` 若在函数签名末尾添加分号，它就变成了函数原型： ```c int IsLeapYear(int year); // Function prototype... note semicolon at end ``` 函数原型的作用是辅助编译器进行检查，包括函数名拼写是否正确、传递给函数的数据类型是否准确以及返回值的使用是否恰当。通常，函数原型会出现在源代码文件的顶部，这样编译器能在实际使用函数之前读取到这些信息，并将其存入符号表，用于类型检查。 需要注意的是，Arduino编译器会维护标准库函数的内部函数原型列表，还会为用户编写的函数创建临时原型。若项目包含多个源代码文件，一般会为这些额外的文件创建头文件。例如，若添加了名为`MyFunctions.cpp`的源文件，还需创建名为`MyFunctions.h`的头文件，其中包含`MyFunctions.cpp`中所有函数的原型及其他信息。然后，在`*.ino`项目文件的顶部添加如下代码： ```c #include "MyFunctions.h" ``` 这会告知编译器读取该头文件，以便对新函数进行类型检查。 函数原型不会生成实际代码，函数的实际代码位于库中或后续代码里，因此不会为函数原型分配实际的程序内存，在符号表中也没有左值。函数原型属于数据声明，而非数据定义。 #### 2. 函数体 函数体从参数列表右括号后的左花括号`{`开始，到函数的右花括号`}`结束。函数体中的语句决定了函数的具体实现方式。 若函数类型说明符不是`void`，函数体中至少要有一条语句包含`return`关键字。例如计算立方体体积的函数： ```c int VolumeOfCube(int width, int length, int height) { int volume; volume = width * length * height; return volume; } ``` 有经验的C程序员会简化代码，去掉临时变量： ```c int VolumeOfCube(int width, int length, int height) { return width * length * height; } ``` 不过，Arduino C编译器在返回值方面较为宽松。例如以下代码： ```c int myFunction(int a) { int temp = a; } ``` 若未开启详细的编译器消息，编译器不会对缺少返回值的问题发出警告。若执行如下代码： ```c int number = myFunction(10); ``` `number`会被赋予不确定的值，调试此类错误会很棘手。 若将函数类型说明符从`int`改为`void`： ```c void myFunction(int a) { int temp = a; } ``` 再尝试执行： ```c int number = myFunction(10); ``` 编译器会发出错误信息`void value not ignored as it ought to be`，有助于发现错误。 #### 3. 重载函数 当多个函数具有相同名称，但有两个或更多不同的签名时，这些函数被称为重载函数。多数情况下，不同签名的区别在于参数列表。虽然C语言不允许重载函数，但基于GCC编译器的Arduino C支持重载函数。 例如`random()`函数，既可以传入上下界值： ```c randomNumber = random(MIN, MAX); ``` 也可以只传入一个参数： ```c random(201); ``` `Serial.print()`方法同样是重载函数，既可以这样使用： ```c Serial.print(val); ``` 若要以十六进制显示`val`，则可以： ```c Serial.print(val, HEX); ``` 重载函数能在编程中提供一致性，当函数执行任务有细微差别时，使用相同名称可增加选择。 #### 4. 优秀函数的特质 - **使用面