通常在C语言中,一个完整的项目程序是不可能在一个函数中实现所有的功能。而是由若干功能不同的函数来实现,并且函数之间会存在互相调用的情况。
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函数是C语言的基本组成元素,如果你要想实现函数的功能,那么你就必须学会正确调用函数。当我们调用一个函数时,需要明确函数名和实参列表。实参列表中的参数可以是常量、变量、表达式或者空,并且各参数之间要使用英文逗号分隔开来。
在数学运算中,会遇到计算多个连续自然数之间的和的情况。例如要计算1~n之间自然数之和,就需要先计算1加2的结果,用这个结果加3再得到一个结果,用新得到的结果加4,以此类推,直到用1~(n-1)之间所有数的和加n。
在程序开发中,要想完成上述功能,就需要使用函数的递归调用,所谓的递归调用就是函数内部调用自身的过程。需要注意的是,递归必须要求有结束条件,不然就会陷入无限递归的状态,永远无法结束调用。接下来通过一个计算自然数之和的案例来学习递归调用。
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在C++中,为了允许操作符重载和函数重载,C++编译器往往按照某种规则改写每一个入口点的符号名,以便允许同一个名字(具有不同的参数类型或者是不同的作用域)有多个用法,而不会打破现有的基于C的链接器。
这项技术通常被称为名称改编(Name Mangling)或者名称修饰(Name Decoration)。许多C++编译器厂商选择了自己的名称修饰方案。
C语言中调用函数的方法及步骤:
工具/原料:C语言
1、首先需要输入想要调用的函数。
2、然后当输入一个括号后,即可观察他的参数。
3、接着在对应的参数中输入参数值。
4、然后,系统会发生一个警告。
5、接着需要调用它相应的头文件。
6、最后再次编译,发现没有任何警告和错误即可。
C语言中,函数调用的一般形式为:
函数名(实际参数表)
对无参函数调用时则无实际参数表。实际参数表中的参数可以是常数、变量或其它构造类型数据及表达式。各实参之间用逗号分隔。
#includestdio.h
int fun(int x, int y); // 函数声明,如果函数写在被调用处之前,可以不用声明
void main()
{
int a=1, b=2, c;
c = fun(a, b); // 函数的调用,调用自定义函数fun,其中a,b为实际参数,传递给被调用函数的输入值
}
// 自定义函数fun
int fun(int x, int y) // 函数首部
{ // {}中的语言为函数体
return xy ? x : y; // 返回x和y中较大的一个数
}
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C语言中不允许作嵌套的函数定义。因此各函数之间是平行的,不存在上一级函数和下一级函数的问题。但是C语言允许在一个函数的定义中出现对另一个函数的调用。
这样就出现了函数的嵌套调用。即在被调函数中又调用其它函数。这与其它语言的子程序嵌套的情形是类似的。其关系可表示如图。
图表示了两层嵌套的情形。其执行过程是:执行main函数中调用a函数的语句时,即转去执行a函数,在a函数中调用b 函数时,又转去执行b函数,b函数执行完毕返回a函数的断点继续执行,a函数执行完毕返回main函数的断点继续执行。
参考资料:函数调用_百度百科
程序的执行过程可看作连续的函数调用。当一个函数执行完毕时,程序要回到调用指令的下一条指令(紧接call指令)处继续执行。函数调用过程通常使用堆栈实现,每个用户态进程对应一个调用栈结构(call stack)。编译器使用堆栈传递函数参数、保存返回地址、临时保存寄存器原有值(即函数调用的上下文)以备恢复以及存储本地局部变量。
不同处理器和编译器的堆栈布局、函数调用方法都可能不同,但堆栈的基本概念是一样的。
寄存器是处理器加工数据或运行程序的重要载体,用于存放程序执行中用到的数据和指令。因此函数调用栈的实现与处理器寄存器组密切相关。
AX(AH、AL):累加器。有些指令约定以AX(或AL)为源或目的寄存器。输入/输出指令必须通过AX或AL实现,例如:端口地址为43H的内容读入CPU的指令为INAL,43H或INAX,43H。目的操作数只能是AL/AX,而不能是其他的寄存器。 [5]
BX(BH、BL): 基址寄存器 。BX可用作间接寻址的地址寄存器和 基地址寄存器 ,BH、BL可用作8位通用数据寄存器。 [5]
CX(CH、CL):计数寄存器。CX在循环和串操作中充当计数器,指令执行后CX内容自动修改,因此称为计数寄存器。 [5]
DX(DH、DL):数据寄存器。除用作通用寄存器外,在 I/O指令 中可用作端口 地址寄存器 ,乘除指令中用作辅助累加器。 [5]
2.指针和 变址寄存器
BP( Base Pointer Register):基址指针寄存器。 [5]
SP( Stack Pointer Register): 堆栈指针寄存器 。 [5]
SI( Source Index Register):源变址寄存器。 [5]
DI( Destination Index Register):目的变址寄存器。 [5]
函数调用栈的典型内存布局如下图所示:
图中给出主调函数(caller)和被调函数(callee)的栈帧布局,"m(%ebp)"表示以EBP为基地址、偏移量为m字节的内存空间(中的内容)。该图基于两个假设:第一,函数返回值不是结构体或联合体,否则第一个参数将位于"12(%ebp)" 处;第二,每个参数都是4字节大小(栈的粒度为4字节)。在本文后续章节将就参数的传递和大小问题做进一步的探讨。 此外,函数可以没有参数和局部变量,故图中“Argument(参数)”和“Local Variable(局部变量)”不是函数栈帧结构的必需部分。
其中,主调函数将参数按照调用约定依次入栈(图中为从右到左),然后将指令指针EIP入栈以保存主调函数的返回地址(下一条待执行指令的地址)。进入被调函数时,被调函数将主调函数的帧基指针EBP入栈,并将主调函数的栈顶指针ESP值赋给被调函数的EBP(作为被调函数的栈底),接着改变ESP值来为函数局部变量预留空间。此时被调函数帧基指针指向被调函数的栈底。以该地址为基准,向上(栈底方向)可获取主调函数的返回地址、参数值,向下(栈顶方向)能获取被调函数的局部变量值,而该地址处又存放着上一层主调函数的帧基指针值。本级调用结束后,将EBP指针值赋给ESP,使ESP再次指向被调函数栈底以释放局部变量;再将已压栈的主调函数帧基指针弹出到EBP,并弹出返回地址到EIP。ESP继续上移越过参数,最终回到函数调用前的状态,即恢复原来主调函数的栈帧。如此递归便形成函数调用栈。
EBP指针在当前函数运行过程中(未调用其他函数时)保持不变。在函数调用前,ESP指针指向栈顶地址,也是栈底地址。在函数完成现场保护之类的初始化工作后,ESP会始终指向当前函数栈帧的栈顶,此时,若