目前为止我们都在用现有的系统函数，但我们也可以定义自己的函数来用，事实上我们已经这么做了：我们定义了main这个函数。main函数的特殊之处在于执行程序时它自动被系统调用，系统就认准了“main”这个名字，除了名字特殊之外，main函数和别的函数没有区别。通过main函数的定义我们已经了解函数定义的语法了：

返回值类型 函数名(参数列表)
{
	语句列表
}

其中函数名的命名规则也遵循标识符的命名规则（见“变量”一节），注意自己定义的函数不能跟main函数重名。由于我们定义的main函数不带任何参数，参数列表应写成void，main函数的返回值是int类型的，return 0这个语句就表示返回值是0，main函数的返回值是返回给操作系统看的，因为main函数是被操作系统调用的，通常程序执行成功就返回0，在执行过程中出错就返回一个非零值。比如我们将main函数中的return语句改为return 4;再执行它，执行结束后可以在Shell中看到它的退出状态：

$ ./hello
$ echo $?
4

$?是Shell中的一个特殊变量，表示上一个运行结束的程序的退出状态。关于main函数需要注意两点：

关于返回值和return语句我们将在“return语句”一节详细讨论，我们先从不带参数也没有返回值的函数开始学习定义和使用函数：

#include <stdio.h>

void newline(void)
{
	printf("\n");
}

int main(void)
{
	printf("First Line.\n");
	newline();
	printf("Second Line.\n");
	return 0;
}

执行结果是：

First Line.

Second Line.

我们定义了一个newline函数给main函数调用，它的作用是打印一个换行，所以执行结果中间多了一个空行。newline函数不仅不带参数，也没有返回值，返回值类型为void表示没有返回值^[7]，这说明我们用这个函数完全是为了利用它的Side Effect。如果我们想要多次插入空行就可以多次调用newline函数：

int main(void)
{
	printf("First Line.\n");
	newline();
	newline();
	newline();
	printf("Second Line.\n");
	return 0;
}

如果我们总需要三个三个地插入空行，我们可以再定义一个threeline函数每次插入三个空行：

#include <stdio.h>

void newline(void)
{
	printf("\n");
}

void threeline(void)
{
	newline();
	newline();
	newline();
}

int main(void)
{
	printf("Three lines:\n");
	threeline();
	printf("Another three lines.\n");
	threeline();
	return 0;
}

从这个简单的例子中可以体会到：

读代码和读文章不一样，按从上到下从左到右的顺序读代码未必是最好的。比如上面的例子，按顺序应该是先看newline再看threeline再看main。如果你换一个角度，按代码的执行顺序来读也许会更好：首先执行的是main函数中的语句，在一条printf之后调用了threeline，这时再去看threeline的定义，其中又调用了newline，这时再去看newline的定义，newline里面有一条printf，执行完成后返回threeline，这里还剩下两次newline调用，效果也都一样，这个执行完之后返回main，接下来又是一条printf和一条threeline。如下图所示：

图 3.1. 函数调用的执行顺序

在这个过程中，我们就在模仿计算机执行这个程序，我们不仅要记住当前读到了哪一行代码，还要记住现在读的代码是被哪个函数调用的，还要记住当前这段代码返回后应该从上一个函数的什么地方接着往下读。

现在澄清一下函数声明、函数定义、函数原型（Prototype）这几个概念。比如void threeline(void)这一行，声明了一个函数的名字、参数类型和个数、返回值类型，这称为函数原型。在代码中可以单独写一个函数原型，后面加;号结束，而不写函数体，例如：

void threeline(void);

这种只能叫函数声明而不能叫函数定义，只有带函数体的声明才叫定义。上一章讲过，只有分配存储空间的变量声明才叫变量定义，其实函数也是一样，编译器只有见到函数定义才会生成指令，而指令在程序运行时当然也是要占存储空间的。那么没有函数体的函数声明有什么用呢？它为编译器提供了有用信息，编译器在处理代码的过程中，只有见到函数原型（不管带不带函数体）之后才知道这个函数的名字、参数类型和返回值，然后在碰到函数调用时才知道怎么生成相应的指令，所以函数原型必须出现在函数调用之前，这也是遵循“先声明后使用”的原则。

在上面的例子中，main调用threeline，threeline再调用newline，要保证每个函数的原型出现在调用之前，就只能按先newline再threeline再main的顺序定义了。如果使用不带函数体的声明，则可以改变函数的定义顺序：

#include <stdio.h>

void newline(void);
void threeline(void);

int main(void)
{
	...
}

void newline(void)
{
	...
}

void threeline(void)
{
	...
}

这样仍然遵循了先声明后使用的原则。

由于有Old Style C语法的存在，并不是所有函数声明都包含函数原型，例如声明void threeline();没有明确指出参数类型和个数，所以不算函数原型，这个声明提供给编译器的信息只有函数名和返回值类型。如果在这样的声明之后调用函数，编译器将不做参数类型检查和自动转换，所以很容易引入Bug。读者需要了解这个知识点以便维护旧的代码，但绝不应该按这种风格写代码。

如果在调用函数之前没有声明它会怎么样呢？有的读者也许碰到过这种情况，我可以解释一下，但纯粹是为了满足某些人的好奇心，认真写代码绝不应该这么写的。比如按上面的顺序定义这三个函数，但是把开头的两行声明去掉：

#include <stdio.h>

int main(void)
{
	printf("Three lines:\n");
	threeline();
	printf("Another three lines.\n");
	threeline();
	return 0;
}

void newline(void)
{
	printf("\n");
}

void threeline(void)
{
	newline();
	newline();
	newline();
}

编译时会报警告：

$ gcc main.c
main.c:17: warning: conflicting types for ‘threeline’
main.c:6: warning: previous implicit declaration of ‘threeline’ was here

但仍然能编译通过，运行结果也对。这里涉及到的规则称为函数的隐式声明（Implicit Declaration），在main函数中调用threeline时并没有声明它，则编译器认为此处隐式声明了int threeline(void);，然后为这个调用生成相应的指令，隐式声明的参数类型和个数根据函数调用代码来确定，隐式声明的返回值类型总是int。然后编译器接着往下看，看到threeline函数的原型是void threeline(void)，和先前的隐式声明的返回值类型不符，所以才报这个警告。好在我们也没用到这个函数的返回值，所以执行结果仍然正确。