函数与递归 | UonIra‘s Blog

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Mar 23, 2026

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Cfunc

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C语言中的函数与递归小记

Plans

掌握多参数、单返回值的数学函数的定义和使用方法

学会用typedef定义结构体

函数调用时用实参给形参赋值的过程

学会定义局部变量和全局变量

理解调用栈和栈帧，学会用gdb查看调用栈并选择栈帧

理解地址和指针

理解递归定义和递归函数

理解可执行文件中的正文段、数据段和BSS段

熟悉堆栈段，了解栈溢出的常见原因

Notes

自定义结构体

上述代码中定义了一个名为point的结构体，包括两个域：double型的x和y。

💡

在C语言中，定义结构体的方法为“struct 结构体名称{ 域定义 };”，注意花括号的后面还有一个分号。

所有用到Point的地方都得写一个struct。有一个方法可以避开这些struct，让结构体用起来和int、double这样的“原生”类型更接近：

函数调用与参数传递

形参与实参

函数的形参和在函数内声明的变量都是该函数的局部变量。无法访问其他函数的局部变量。局部变量的存储空间是临时分配的，函数执行完毕时，局部变量的空间将被释放，其中的值无法保留到下次使用。在函数外声明的变量是全局变量，可以被任何函数使用。

调用栈

调用栈描述的是函数之间的调用关系。它由多个栈帧（Stack Frame）组成，每个栈帧对应着一个未运行完的函数。

栈帧中保存了该函数的返回地址和局部变量，因而不仅能在执行完毕后找到正确的返回地址，还很自然地保证了不同函数间的局部变量互不相干——因为不同函数对应着不同的栈帧。

💡

C语言用调用栈（Call Stack）来描述函数之间的调用关系。调用栈由栈帧（Stack Frame）组成，每个栈帧对应着一个未运行完的函数。

指针

为什么要用指针？

C 语言函数参数默认是值传递。如果写成 swap(int a, int b)，只会交换副本，函数外原变量不变。用指针后，传入的是变量地址，函数里修改的是“原变量本体”。

用 int* a 声明的变量a是指向int型变量的指针。赋值 a = &b 的含义是把变量b的地址存放在指针a中，表达式 *a 代表a指向的变量，既可以放在赋值符号的左边（左值），也可以放在右边（右值）。

💡

*a是指“a指向的变量”，而不仅是“a指向的变量所拥有的值。例如，*a = *a + 1就是让a指向的变量自增1。

数组作为参数和返回值

💡

是错误的，因为sizeof(a)无法得到数组的大小。把数组作为参数传递给函数时，实际上只有数组的首地址作为指针传递给了函数。

换句话说，在函数定义中的int a[]等价于int *a。在只有地址信息的情况下，是无法知道数组里有多少个元素的。

以数组为参数调用函数时，实际上只有数组首地址传递给了函数，需要另加一个参数表示元素个数。除了把数组首地址本身作为实参外，还可以利用指针加减法把其他元素的首地址传递给函数。

把函数作为函数的参数

💡

指向常数的“万能”的指针：const void *，它可以通过强制类型转化变成任意类型的指针。对于本题来说，排序的对象是整型数组，因此要这样写：

递归

💡

递归就是“自己用到自己”的意思。

“间接地用到自己”也算递归。

可以递归定义“常量表达式”（以下简称表达式）：（1）整数和浮点数都是表达式。（2）如果A是表达式，则（A）是表达式。（3）如果A和B都是表达式，则A+B、A-B、A*B、A/B都是表达式。（4）只有通过（1）、（2）、（3）定义出来的才是表达式。

递归函数

数学函数也可以递归定义。例如，阶乘函数f(n)=n！可以定义为：

💡

C语言支持递归，即函数可以直接或间接地调用自己。但要注意为递归函数编写终止条件，否则将产生无限递归。

递归调用时新建了一个栈帧，并且跳转到了函数开头处执行，就好比皇帝找大臣、大臣找知府这样的过程。尽管同一时刻可以有多个栈帧（皇帝、大臣、知府同时处于“等待下级回话”的状态），但“当前代码行”只有一个。

头文件

这是一个头文件。什么是头文件呢？实践者的理解方式就是——不加这一行时会出现什么错误，反过来就说明了这一行的作用。不加这一行的编译警告是：

头文件的作用就是：包含了一些函数，供主程序使用。下表中列出了一些常用函数和对应的头文件

Plans

Notes

自定义结构体

函数调用与参数传递

形参与实参

调用栈

指针

数组作为参数和返回值

把函数作为函数的参数

递归

递归函数

头文件

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