在數學中我們用過sin和ln這樣的函數，例如sin(π/2)=1，ln1=0等等，在C語言中也可以使用這些函數（ln函數在C標準庫中叫做log）：

#include <math.h>
#include <stdio.h>

int main(void)
{
	double pi = 3.1416;
	printf("sin(pi/2)=%f\nln1=%f\n", sin(pi/2), log(1.0));
	return 0;
}

編譯運行這個程序，結果如下：

$ gcc main.c -lm
$ ./a.out
sin(pi/2)=1.000000
ln1=0.000000

在數學中寫一個函數有時候可以省略括號，而C語言要求一定要加上括號，例如log(1.0)。在C語言的術語中，1.0是參數（Argument），log是函數（Function），log(1.0)是函數調用（Function Call）。sin(pi/2)和log(1.0)這兩個函數調用在我們的printf語句中處于什麼位置呢？在上一章講過，這應該是寫表達式的位置。因此函數調用也是一種表達式，這個表達式由函數調用運算符（()括號）和兩個操作數組成，操作數log是一個函數名（Function Designator），它的類型是一種函數類型（Function Type），操作數1.0是double型的。log(1.0)這個表達式的值就是對數運算的結果，也是double型的，在C語言中函數調用表達式的值稱為函數的返回值（Return Value）。總結一下我們新學的語法規則：

現在我們可以完全理解printf語句了：原來printf也是一個函數，上例中的printf("sin(pi/2)=%f\nln1=%f\n", sin(pi/2), log(1.0))是帶三個參數的函數調用，而函數調用也是一種表達式，因此printf語句也是表達式語句的一種。但是printf感覺不像一個數學函數，為什麼呢？因為像log這種函數，我們傳進去一個參數會得到一個返回值，我們調用log函數就是為了得到它的返回值，至于printf，我們並不關心它的返回值（事實上它也有返回值，表示實際打印的字元數），我們調用printf不是為了得到它的返回值，而是為了利用它所產生的副作用（Side Effect）－－打印。C語言的函數可以有Side Effect，這一點是它和數學函數在概念上的根本區別。

Side Effect這個概念也適用於運算符組成的表達式。比如a + b這個表達式也可以看成一個函數調用，把運算符+看作函數，它的兩個參數是a和b，返回值是兩個參數的和，傳入兩個參數，得到一個返回值，並沒有產生任何Side Effect。而賦值運算符是有Side Effect的，如果把a = b這個表達式看成函數調用，返回值就是所賦的值，既是b的值也是a的值，但除此之外還產生了Side Effect，就是變數a被改變了，改變計算機存儲單元裡的數據或者做輸入輸出操作都算Side Effect。

回想一下我們的學習過程，一開始我們說賦值是一種語句，後來學了表達式，我們說賦值語句是表達式語句的一種；一開始我們說printf是一種語句，現在學了函數，我們又說printf也是表達式語句的一種。隨着我們一步步的學習，把原來看似不同類型的語句統一成一種語句了。學習的過程總是這樣，初學者一開始接觸的很多概念從嚴格意義上說是錯的，但是很容易理解，隨着一步步學習，在理解原有概念的基礎上不斷糾正，不斷泛化（Generalize）。比如一年級老師說小數不能減大數，其實這個概念是錯的，後來引入了負數就可以減了，後來引入了分數，原來的正數和負數的概念就泛化為整數，上初中學了無理數，原來的整數和分數的概念就泛化為有理數，再上高中學了複數，有理數和無理數的概念就泛化為實數。坦白說，到目前為止本書的很多說法都是不完全正確的，但這是學習理解的必經階段，到後面的章節都會逐步糾正的。

程序第一行的#號（Pound Sign，Number Sign或Hash Sign）和include表示包含一個標頭檔（Header File），後面尖括號（Angel Bracket）中就是檔案名（這些標頭檔通常位於/usr/include目錄下）。標頭檔中聲明了我們程序中使用的庫函數，根據先聲明後使用的原則，要使用printf函數必須包含stdio.h，要使用數學函數必須包含math.h，如果什麼庫函數都不使用就不必包含任何標頭檔，例如寫一個程序int main(void){int a;a=2;return 0;}，不需要包含標頭檔就可以編譯通過，當然這個程序什麼也做不了。

使用math.h中聲明的庫函數還有一點特殊之處，gcc命令行必須加-lm選項，因為數學函數位于libm.so庫檔案中（這些庫檔案通常位於/lib目錄下），-lm選項告訴編譯器，我們程序中用到的數學函數要到這個庫檔案裡找。本書用到的大部分庫函數（例如printf）位於libc.so庫檔案中，使用libc.so中的庫函數在編譯時不需要加-lc選項，當然加了也不算錯，因為這個選項是gcc的預設選項。關於標頭檔和庫函數目前理解這麼多就可以了，到第 20 章 連結詳解再詳細解釋。