函式 Function 東海大學物理系‧資訊教育 施奇廷

函式簡介 當程式越來越大、越複雜時，程式的維護、 除錯會變得更困難，此時必須引入函式來 簡化程式或將程式分段，將程式重複的部 分改寫為函式，將程式「模組化」 這種作法有下列優點：節省程式發展的時 間、邏輯容易瞭解、程式容易除錯、可分 工合作完成程式

函式簡介（續） 將重複的程式碼, 寫成函式, 即可隨時供程 式呼叫使用。當在程式中, 需要寫到會重覆 的程式碼時, 可以用一簡短的函式呼叫語法 取而代之, 一樣可得到相同的執行結果。 將一長串的程式碼, 分割出一些功能獨立的 函式後, 當程式有問題需進行除錯時, 可以 很容易地追蹤錯誤是發生在 main ( ) 或是某 個函式中。

內建函式與自訂函式 C 語言已經提供了許多的內建函式供我們使 用，如輸入輸出的 printf 、 scanf 、 getchar ； 數學函數用的 cos, sin, pow 等 主程式 main 也是一個函式 當有些功能（或函數）系統本身沒有提供 時，就必須自己寫，此為自訂函式

範例：找出八個數中的最大值 在此我們用一個比較 8 個數字的大小, 然後輸出 最大數值的程式, 來說明函式的應用。首先我們不 使用函式, 而是以先前學過的 if-else 結構, 結果要 用 7 個 if-else 才能確保比較 8 個數字的過程, 能 得到正確的結果 程序如下：若八個數字為 a,b,c,d,e,f,g,h ，則先兩 兩比較 (a,b), (c,d), (e,f), (g,h) 找出其中較大的四個 數 i,j,k,l ，再比較 (i,j), (k,l) 找出較大的兩個數，再比 較最後這兩個數，就可以找出最大的一個 與人腦不同的運作方式：人腦可以一次比八個數， 但是電腦一次只能比較兩個

從 8 個數字中找出最大值

執行結果

使用函式與未使用函式的比較 我們可以發現, 在第 16 、 19 、 22 、 25 、 28 、 32 、 36 行的條件判斷式一再地出現。只要 有兩個數值需要比較大小時, 我們就必須老 老實實的重複撰寫這些程式碼。 像這種重複的程式碼, 最適合將其寫成函式, 如下所示：

從 8 個數字中找出最大值

執行結果

使用函式與未使用函式的比較 我們可以很明白的看出, 那些一再重複的條 件判斷式, 在這個範例中只出現在第 29~31 行, 這正是 compare ( ) 函式的內容。 將函式給予一個函式名 compare ( ) 。然後 可在其他函式呼叫使用 ( 例如在 main ( ) 中 呼叫 compare ( ) ), 這樣可以減少重複寫程 式的麻煩。

使用函式與未使用函式的比較

函式的基本結構與呼叫 在為程式設計函式時, 流程是固定的： 函式的所有組成包括：函式主體、傳回值 的型別、函式名稱、引數 ( 數目不限, 也可 以沒有引數 ) 以及引數的型別。決定了這些 元件後才可以做函式的 " 宣告 " 與 " 定義 " 。

函式的組成 函式的組成架構：

函式的組成 傳回值的型別：當函式依函式主體的內容 敘述作執行完畢, 然後把結果傳回給呼叫者 ( 例如主程式 main ( ) ，也可以是其他函式 ), 這個結果我們稱為傳回值, 其型別稱為傳回 值的型別。傳回值型別可為 int 、 float 、 char 、 void... 等, void 表示無傳回值。 函式名稱：每個函式都需要給予一個獨立 的名稱, 以便與其他函式、變數區隔, 函式 的命名規則與變數相同。

函式的組成 引數與引數型別： main ( ) 或其他函式可以 傳遞資料 ( 可為變數、運算式或常數 ) 到被 呼叫函式裡作運算處理, 這些資料我們稱之 為引數, 其型別稱為引數型別。 函式主體：就是函式的內容程式碼, 函式就 如同一般程式一樣, 可以進行各種運算、輸 出入等。語法也與一般程式相同。

函式的原型宣告與定義 就如同使用變數前要先宣告變數一樣, 使用 函式前也需要宣告, 目的是告訴編譯器該函 式的函式名稱、傳回值的型別, 以及引數的 型別。 此種將程式中需要用到的函式, 條列在整個 程式最前面的方式, 即稱為函式的原型宣告 (Prototyping) 。

使用原型宣告時須注意 原型宣告的位置, 通常置於 #include 與 main ( ) 函式的中間：

使用原型宣告時須注意 函式不一定要有引數。如果有, 在原型宣告 中只需列出引數的型別；沒有的話, 則須註 明為 void 。 原型宣告完畢必須以分號 ( ； ) 當結尾。

使用原型宣告時須注意 原型宣告中的傳回值型別可決定函式是否 有傳回值。 void 表示無傳回值, void 以外的 型別都是有傳回值。

定義函式 光是宣告函式還不夠, 函式還必須有內容, 正如同掛牌的公司, 也必須有實際的營運行 為一樣。因此我們也需要讓編譯器知道該 函式實際的功用是什麼。這個工作叫做定 義函式：

定義函式時須注意 定義函式時, 須標明相對應於原型宣告的引 數型別以及引數名稱：

定義函式時須注意 定義函式內的函式主體必須包括在大括號 {... } 內。 函式主體內每行程式碼也必須用分號 ( ； ) 作結尾。

定義函式時須注意 如果函式有傳回值, 則該函式要用 return 敘 述將值傳出函式： C 語言的函數為「 Call by value 」，主程式中的 k 不會被更改

定義函式時須注意 函式的定義 通常習慣放 在 main ( ) 函式的後面 ( 此點並非 強制規定 ) ：

習題：解二元一次聯立方程式 二元一次聯立方程組： ax+by=c; dx+ey=f, 其解為：

習題：解二元一次聯立方程式 此問題中，我們得計算好幾次二階行列式 的值，先寫一個只有主函式 main 的程式， 再將其中的二階行列式值拉出來寫成一個 函式。