引數與傳回值

引數傳遞是傳送值給函式上對應的參數，值會複製一份給參數，來源變數與接受的參數各有一個記憶體位址，互不相干，例如：

int main(void) { 
    int x = 10; 
    .... 
    printf("%d\n", increment(x));
    printf("%d\n", x);

    return 0; 
} 

int increment(int n) { 
    n = n + 1; 
    return n; 
}

在這個程式片段中，x 的值複製給 increment 函式的參數 n，n 雖然作了遞增運算，但是對 x 的值並無影響，x 最後仍是顯示 10。

在傳值應用上，也可以將變數的位址值取出，傳遞位址值給指定的指標參數，只要使用 & 運算子就可以了。

int main(void) { 
    int x = 10; 
    .... 
    printf("%d\n", increment(&x));
    printf("%d\n", x); 

    return 0; 
} 

int increment(int *n) { 
    *n = *n + 1; 
    return *n; 
}

在這個程式中，increment 的參數 n 是個指標，在呼叫 increment 函式時，使用取址運算 & 將 x 變數的位址值傳遞給指標 n，而在函式中，使用取值運算 * 取得該位址的值，進行遞增動作之後再指定給該位址，因此程式最後透過 x 變數取得的值會是 11。

在函式上宣告指標參數之目的，是希望函式中可以有變動同一位址的值，如此一來，呼叫者可以保留函式中變動的結果。

運用的場景之一是，C 呼叫函式後只能傳回一個值，若在呼叫函式時，想取得兩個以上的運算結果，就可以使用指標參數。

如果函式不傳回值，使用 void 表示不傳回任何數值；若函式傳回型態不為 void，在函式中一定要使用 return 傳回數值，否則編譯器會回報錯誤。

函式也可以傳回位址，這意味著呼叫者可以對該位址取值或變更，例如下面的程式中，在函式中動態配置連續的 int 空間，並傳回空間的位址：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int* ints(int, int);

int main(void) {
    int size = 0;
    int init = 0;

    printf("陣列大小：");
    scanf("%d", &size);
    printf("元素初值：");
    scanf("%d", &init);    

    int *arr = ints(size, init);
    for(int i = 0; i < size; i++) {
        printf("arr[%d] = %d\n", i, arr[i]);
    }

    free(arr);

    return 0;
}

int* ints(int size, int init) {
    int *arr = malloc(size * sizeof(int));
    for(int i = 0; i < size; i++) {
        arr[i] = init;
    }
    return arr;
}

執行結果：

陣列大小：5
元素初值：3
arr[0] = 3
arr[1] = 3
arr[2] = 3
arr[3] = 3
arr[4] = 3

由於使用動態配置的方式，被配置的空間在函式執行過後，不會自動清除，可以直接傳回位址給呼叫者，如果是底下範例，陣列空間會在函式執行完後清除，編譯器會提出警訊，傳回指標值也就沒有意義，也會造成存取錯誤：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int* ints(int, int);

int main(void) {
    int size = 0;
    int init = 0;

    printf("陣列大小：");
    scanf("%d", &size);
    printf("元素初值：");
    scanf("%d", &init);    

    int *arr = ints(size, init);
    for(int i = 0; i < size; i++) {
        printf("arr[%d] = %d\n", i, arr[i]);
    }

    free(arr);

    return 0;
}

int* ints(int size, int init) {
    int arr[size];
    for(int i = 0; i < size; i++) {
        arr[i] = init;
    }
    return arr; // warning: function returns address of local variable
}

如果要傳遞陣列給函式，方式之一是明確宣告陣列型態，這必須包含陣列長度：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

void printInts(int arr[5]) {
    for(int i = 0; i < 5; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
}

int main(void) {
    int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};
    printInts(arr);

    return 0;
}

當然，這就寫死了長度資訊，另一個方式是指定長度：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

void printInts(int len, int arr[len]) {
    for(int i = 0; i < len; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
}

int main(void) {
    int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};
    printInts(5, arr);

    return 0;
}

這是因為 C99 以後，多數編譯器支援可變長度的陣列型態（variable length array type），然而記得 len 參數必須先出現，編譯器看到後才能用於後續參數。

由於 C11 將可變長度的陣列型態標示為非必要功能，如果編譯器真的不支援，可以使用傳遞陣列位址的方式：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

void printInts(int len, int *arr) {
    for(int i = 0; i < len; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
}

int main(void) {
    int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};
    printInts(5, arr);

    return 0;
}

在傳遞陣列時，C99 以後可以直接傳遞常量，例如：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

void printInts(int len, int *arr) {
    for(int i = 0; i < len; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
}

int main(void) {
    printInts(5, (int[]) {1, 2, 3, 4, 5});

    return 0;
}

(int[]) {1, 2, 3, 4, 5} 的 int[] 轉型是必要的，編譯器需要這項資訊知道這是個 int 陣列。