wyklad

C/C++ - funkcje

Funkcje są jedynymi elementami strukturalnymi w języku C i podstawowym
budulcem klas w C++.

Funkcje są podprogramami które separują pewien fragment kodu od pozostałej
części programu.

Posiadają identyfikator (nazwę), oraz jest dla nich określany sposób
przekazywania parametrów (argumentów) i zwracania rezultatów działania,
czyli interfejs.

Raz napisana funkcja moŜe być wielokrotnie wykorzystana poprzez
wywołanie z parametrami aktualnymi (wywołania).

funkcja

parametry

rezultat

C/C++ - funkcje

Ogólna postać funkcji jest następująca:

typ_rezultatu nazwa_funkcji(lista_parametrów)
{

ciało funkcji, czyli instrukcje
return wynik;

}

W pierwszym wierszu definicji funkcji następuje określenie typu rezultatu
zwracanego przez funkcję, nazwy funkcji oraz określenie argumentów (parametrów)
stanowiących dane wymagane przez funkcję do prawidłowego wyznaczenia rezultatu
działania funkcji. Instrukcje wykonywane w ramach funkcji są ujęte w nawiasy
programowe. Wynik działania funkcja zwraca wykonując instrukcję return.
Instrukcja return kończy działanie funkcji. Wartość zwracana poleceniem return
musi być zgodna z typem rezultatu określonym w pierwszym wierszu definicji
funkcji. Pominięcie określenia typu rezultatu zwracanego przez funkcję oznacza
przyjęcie domyślnego typu int. Lista parametrów zawiera listę deklaracji zmiennych
(tzw. parametrów formalnych funkcji). Poszczególne jej elementy są separowane
przecinkiem.

C/C++ - funkcje

Przykład . Funkcja na obliczanie silni liczby.

long int silnia(int liczba)

{

long int silnia=1;

for(int i=2;i<=liczba;i++) silnia*=i;

return silnia; //zwrócenie wyniku przez funkcj

}

main()

{

int n;

long int r;

r=silnia(n); // wywołanie funkcji

return 0;

}

parametr

formalny

parametr aktualny

przykład

W momencie wywołania funkcji parametry aktualne „kojarzone” są z
parametrami formalnymi.

C/C++ - funkcje

Przekazywanie parametrów do funkcji

Poprawnie zdefiniowana funkcja nie korzysta ze zmiennych globalnych

(zadeklarowanych poza funkcjami).

Wszystkie potrzebne dane funkcja powinna otrzymywać przez listę parametrów.

WyróŜnia się trzy sposoby przekazywania parametrów do funkcji:

przez wartość

przez adres (wskaźnik)

przez referencję

Przekazywanie parametrów przez wartość umoŜliwia jedynie przekazanie wartości

zmiennych, funkcja w tym przypadku nie moŜe modyfikować wartości
zmiennych przekazywanych jako parametry.

Aby funkcja mogła zmieniać zawartość zmiennej musi otrzymać jej adres lub

zmienna musi być przekazana przez referencję.

C/C++ - funkcje

Przekazywanie parametrów przez wartość

przykład

float suma(float a,float b)

{

a=a+b;

return a;

}

main()

{

float x=3.4,y=4.6,z;

z=suma(x,y);// po wywołaniu funkcji warto

ść

zmiennej

//nie uległa zmianie i wynosi nadal x=3.4

return 0;

}

C/C++ - funkcje

Przekazywanie parametrów przez adres (zmienną wskaźnikową)

przykład

void suma(float *a,float b) //wynik zwracany przez

// pierwszy składnik

{

*a=*a+b;

}

main()

{

float x=2.4,y=4.7;

suma(&x,y);

// w wywołaniu funkcji przekazywany jest

//adres zmiennej w której znajdzie si

wynik

return 0;

C/C++ - funkcje

Zmienne referencyjne

W języku C++ został wprowadzony tzw. typ referencyjny umoŜliwiający
kojarzenie zmiennych ze zmiennymi referencyjnymi w takim sensie, Ŝe
operacja na zmiennej referencyjnej powoduje natychmiastową modyfikację
zmiennej z nią skojarzonej i nadanie jej takiej samej wartości.

W linii deklaracji zmiennej referencyjnej naleŜy skojarzyć z nią zmienna.

Deklaracja zmiennej referencyjnej:

int x, &r=x; // r zmienna referencyjna

r=20;

cout<<x;

przykład

C/C++ - funkcje

Przekazywanie parametrów przez referencję

przykład

void suma(float &a,float b) //wynik zwracany przez

// pierwszy składnik

{

a=a+b;

}

main()

{

float x=2.4,y=4.7;

suma(x,y);

// wynik w zmiennej x

return 0;

}

C/C++ - funkcje

Przekazywanie tablic do funkcji -

tablice jednowymiarowe

W przypadku przekazywania funkcjom tablic jednowymiarowych (takŜe

wielowymiarowych) nie jest moŜliwe przekazanie tablicy przez wartość.
Podczas wywołania funkcji naleŜy przekazać adres pierwszego elementu
tablicy (wskaźnik do początku tablicy).

Parametr formalny (w definicji funkcji) moŜna zadeklarować jako:

wskaźnik,
tablicę o określonym rozmiarze,
tablicę o nieokreślonym rozmiarze.

W kaŜdym z przypadków informację o długości tablicy naleŜy przekazać
niezaleŜnie.
W funkcji do elementów tablicy odwoływać się moŜna dwojako: przez
wskaźnik lub przez operator [].

C/C++ - funkcje

Przekazywanie tablic jednowymiarowych do funkcji przez wskaźnik do typu

elementu

(odwoływanie do elementu przez wskaźnik)

przykład

#include <conio.h>

#include <iostream>

#define N 5

double srednia(int *w,int n)

{

double wynik;

for (int i=0;i<n;i++) wynik+=*(w+i);

return wynik/n;

}

main ()

{

int wek[N]={1,2,3,4,5};

double x;

x=srednia(wek,N);

cout<<"srednia elementów: "<<x;

getch();

return(0);

}

C/C++ - funkcje

Przekazywanie tablic jednowymiarowych do funkcji przez wskaźnik

do typu elementu (odwoływanie do elementu przez operator [])

przykład

#include <conio.h>

#include <iostream>

#define N 5

double srednia(int *w,int n)

{

double wynik;

for (int i=0;i<n;i++) wynik+=w[i];

return wynik/n;

}

main ()

{

int wek[N]={1,2,3,4,5};

double x;

x=srednia(wek,N);

cout<<"srednia elementów: "<<x;

getch();

return(0);

}

C/C++ - funkcje

Przekazywanie tablic jednowymiarowych do funkcji przez deklarację

wskaźnika do tablicy (określony rozmiar)

przykład

#include <conio.h>

#include <iostream>

#define N 5

double srednia(int w[5],int n)

{

double wynik;

for (int i=0;i<n;i++) wynik+=w[i];

return wynik/n;

}

main ()

{

int wek[N]={1,2,3,4,5};

double x;

x=srednia(wek,N);

cout<<"srednia elementów: "<<x;

getch();

return(0);

}

C/C++ - funkcje

Przekazywanie tablic jednowymiarowych do funkcji przez deklarację

wskaźnika do tablicy ( nieokreślony rozmiar)

przykład

#include <conio.h>

#include <iostream>

#define N 5

double srednia(int w[],int n)

{

double wynik;

for (int i=0;i<n;i++) wynik+=w[i];

return wynik/n;

}

main ()

{

int wek[N]={1,2,3,4,5};

double x;

x=srednia(wek,N);

cout<<"srednia elementów: "<<x;

getch();

return(0);

}

C/C++ - funkcje

Przekazywanie tablic jednowymiarowych do funkcji przez deklarację

wskaźnika do tablicy (nieokreślony rozmiar) odwołanie przez wskaźnik

przykład

#include <conio.h>

#include <iostream>

#define N 5

double srednia(int w[],int n)

{

double wynik;

for (int i=0;i<n;i++) wynik+=*(w+i);

return wynik/n;

}

main ()

{

int wek[N]={1,2,3,4,5};

double x;

x=srednia(wek,N);

cout<<"srednia elementów: "<<x;

getch();

return(0);

}

C/C++ - funkcje

Przekazywanie tablic do funkcji -

tablice wielowymiarowe

W przypadku przekazywania tablic wielowymiarowych jeŜeli

parametr formalny został zadeklarowany jako wskaźnik, to w
funkcji do elementów tablicy odwoływać się moŜna jedynie przez
wskaźnik (odpowiednio obliczając adres w oparciu o indeksy
tablicy.

JeŜeli natomiast, jako parametr formalny zadeklarowana została

tablica to musi ona posiadać określone wszystkie wymiary poza
ostatnim (określonym tuŜ za nazwą tablicy). MoŜna oczywiście
podać wszystkie wymiary. Podanie wymaganych wymiarów jest
konieczne aby w funkcji moŜna było odwoływać się do
elementów przez indeksy (przez []).

C/C++ - funkcje

Przekazywanie tablic do funkcji -

tablice wielowymiarowe

W wywołaniu funkcji jako parametr aktualny podać naleŜy:

adres pierwszego elementu np. &TAB[0][0], jeśli w liście
parametrów formalnych zadeklarowany został wskaźnik,

nazwę tablicy np. TAB, jeśli w liście parametrów formalnych
zadeklarowana została tablica. Wynika to z faktu, Ŝe &TAB[0][0]
jest adresem pierwszego elementu tablicy, a TAB jest wskaźnikiem
do tablicy (zawiera informację o wymiarach), co przy tablicy o
wymiarach 2x3 moŜna zapisać:

int (*wsk)[2][3] .

C/C++ - funkcje

Przekazywanie tablicy dwuwymiarowej do funkcji przez wskaźnik do typu

elementu tablicy

przykład

#include <conio.h>

#include <iostream>

#define N 2

#define M 3

double srednia(int *w,int n,int m)

{

double wynik;

for (int i=0;i<n;i++)

for (int j=0;j<m;j++) wynik+=*(w+i*m+j);

return wynik/(n*m);

}

main ()

{

int tab[N][M]={1,2,3,4,5,6};

double x;

x=srednia(&tab[0][0],N,M); // x=srednia(tab,N,M); - bł

cout<<"srednia elementów: "<<x;

getch();

return(0);

}

C/C++ - funkcje

Przekazywanie tablicy dwuwymiarowej do funkcji przez deklarację

wskaźnika do tablicy

przykład

#include <conio.h>

#include <iostream>

#define N 2

#define M 3

double srednia(int w[][M],int n,int m)

{

double wynik;

for (int i=0;i<n;i++)

for (int j=0;j<m;j++) wynik+=w[i][j];

return wynik/(n*m);

}

main ()

{

int tab[N][M]={1,2,3,4,5,6};

double x;

x=srednia(tab,N,M); // x=srednia(&tab[0][0],N,M); - bł

cout<<"srednia elementów: "<<x;

getch();

return(0);

}

C/C++ - funkcje

Przekazywanie struktur do funkcji

Struktury do funkcji przekazuje się jak zmienne typu prostego, czyli przez: wartość,

wskaźnik, referencję.

Przykład. Przekazywanie struktury przez wartość.

przykład

include <iostream>

#include <math.h>

struct zespolona {

double re, im;

};

double modul(zespolona x)

{

return sqrt((x.re)*(x.re++)+(x.im)*(x.im));

// x.re zwiekszono o 1

}

int main()

{

zespolona zz={3.0,4.0}; // zainicjowanie zmiennej zespolonej

double y=modul(zz);

cout<<"abs("<<zz.re<<"+j"<<zz.im<<")="<<y;

// zz.re nie ulegla zmianie

return 0

}

C/C++ - funkcje

Przekazywanie struktur do funkcji

Przykład. Przekazywanie struktury przez wskaźnik.

przykład

include <iostream>

#include <math.h>

struct zespolona {

double re, im;

};

double modul(zespolona *x)

{

return sqrt((x->re)*(x->re++)+(x->im)*(x->im));

// x->re zwiekszono o 1

}

int main()

{

zespolona zz={3.0,4.0}; // zainicjowanie zmiennej zespolonej

double y=modul(zz);

cout<<"abs("<<zz.re<<"+j"<<zz.im<<")="<<y;

// zz.re została zmodyfikowana

return 0

}

C/C++ - funkcje

Przekazywanie struktur do funkcji

Przykład. Przekazywanie struktury przez referencję.

przykład

include <iostream>

#include <math.h>

struct zespolona {

double re, im;

};

double modul(zespolona &x)

{

return sqrt((x.re)*(x.re++)+(x.im)*(x.im));

// x->re zwiekszono o 1

}

int main()

{

zespolona zz={3.0,4.0}; // zainicjowanie zmiennej zespolonej

double y=modul(zz);

cout<<"abs("<<zz.re<<"+j"<<zz.im<<")="<<y;

// zz.re została zmodyfikowana

return 0

}

C/C++ - funkcje

Przekazywanie argumentów funkcji main()

W języku C/C++ moŜliwe jest przekazywanie parametrów

aplikacji . W tym celu naleŜy w liście argumentów funkcji
main() umieścić dwa elementy. Pierwszy przekazuje liczbę
argumentów a drugi wskaźnik do tablicy łańcuchów którymi
są poszczególne parametry. Pierwszym argumentem
obligatoryjnie staje się nazwa programu.

Argumenty aplikacji (z wiersza poleceń) zadaje się po nazwie

programu separując spacjami.

include <iostream>

#include <conio.h>

int main(int argc, char *argv[])

{int a,b;

cout<< argc<<'\n';

for (int i=0;argv[i];i++)

cout<< argv[i]<<'\n';

// a=argv[1]; // bł

a=atoi(argv[1]);// atoi() – konwersja ła

cucha na liczb

int

cout<<a+1<<'\n';

getch();

return 0;

}

przykład

C/C++ - funkcje

Przekazywanie argumentów funkcji main()

C/C++ - funkcje

Funkcje rekurencyjne

Funkcje rekurencyjne są funkcjami, które w swoim ciele wywołują samą siebie.
NaleŜy wiedzieć, iŜ przy wywołaniu funkcji rekurencyjnej dochodzi do jej wielokrotnego

wywołania bez kończenia wywołań poprzednich. Idzie za tym konieczność
wielokrotnego składowania parametrów na stosie, co moŜe prowadzić do jego
przepełnienia.

Zaletą funkcji rekurencyjnych jest duŜa szybkość wykonywania.

Ogólna postać funkcji rekurencyjnej

int funkcja_rek (int parametr)

{

...

liczba=funkcja_rek(parametr);

...

return 0;

}

C/C++ - funkcje

Funkcje rekurencyjne

Przykład. Iteracyjna i rekurencyjna postać funkcji na obliczanie silni

przykład

long double SilniaIteracyjna(int liczba)

{

long double silnia=1;

for(int i=1; i<=liczba; i++)

silnia*=i;

return silnia;

}

long double SilniaRekurencyjna(int liczba)

{

if (liczba==0)

return 1;

else

return liczba*SilniaRekurencyjna(liczba-1);

}

C/C++ - funkcje

Funkcje przeciąŜone

W języku C++ istnieje moŜliwość deklarowania funkcji o tej

samej nazwie i róŜnych interfejsach, czyli róŜnej liczbie
argumentów, róŜnych ich typach, odmiennym sposobie
zwracania wyników. Funkcje takie noszą nazwę
przeciąŜonych lub przeładowanych.

Oczywiście funkcje przeciąŜone będą róŜniły się takŜe ciałami.

W przypadku funkcji przeciąŜonych kompilator rozpoznaje

funkcję po nazwie, liście argumentów i typie rezultatu.

C/C++ - funkcje

Funkcje przeciąŜone

Przykład. Funkcja przeciąŜona na obliczanie modułu liczby: całkowitej,

rzeczywistej i zespolonej.

przykład

struct complex{

double re,im;

};

double abs(double x)

{

return x>0?x:-x;

}

int abs(int i)

{

return i>0?i:-i;

}

double abs(complex z)

{

return sqrt(z.re*z.re+z.im*z.im);

}

int main(){

complex s={-2,4};

cout<<abs(-12.39)<<"\n";

cout<<abs(35)<<"\n";

cout<<abs(s)<<"\n";

getch();

return 0;

}

C/C++ - zasięg deklaracji zmiennych

W języku C/C++ nie ma obowiązku deklarowania zmiennych w określonym
miejscu. Pamiętać jednak, Ŝe od miejsca deklaracji zmiennej zaleŜy jej zasięg.

Zmienne globalne (deklarowane poza funkcjami) posiadają domyślną klasę
pamięci static i są widoczne w kaŜdym miejscu w programie o ile nie zostały
przesłonięte przez zmienne lokalne funkcji. Zmienne lokalne (deklarowane w
funkcjach) są widoczne widoczne tylko wewnątrz funkcji w których zostały
zadeklarowane.

Zmienne zadeklarowane wewnątrz funkcji posiadają domyślną klasę auto i są
usuwane z pamięci po zakończeniu działania funkcji. Deklaracja zmiennej klasy
static wewnątrz funkcji powoduje, Ŝe pozostaje ona w pamięci po zakończeniu
działania funkcji.

Zmienne zadeklarowane w liście parametrów funkcji są zmiennymi lokalnymi
funkcji.

Zmienne zadeklarowane w bloku są widoczne tylko w jego wnętrzu (w tym w
jego zagnieŜdŜeniach).

C/C++ - zasięg deklaracji zmiennych

Zmienne globalne są widoczne w kaŜdym miejscu w programie.

#include <conio.h>

#include <iostream>

int zmienna_globalna=44444; // deklaracja zmiennej globalnej

void funkcja()

{

cout<<zmienna_globalna; //u

ycie zmiennej globalnej

}

int main()

{

cout<<zmienna_globalna; // u

ycie zmiennej globalnej

getch();

return(0);

}

przykład

C/C++ - zasięg deklaracji zmiennych

Zmienne lokalne są widoczne tylko w funkcji gdzie zostały
zadeklarowane (równieŜ te klasy static).

#include <conio.h>

#include <iostream>

void funkcja()

{

int zm_lok_1=333; //zmienna klasy auto

static int zm_lok_2=444; // zmienna klasy static

}

int main()

{

funkcja();

cout<<zm_lok_1; //b

łą

d - zmienna lokalna funkcji "funkcja"

cout<<zm_lok_2; //b

łą

d - zmienna lokalna funkcji "funkcja"

return(0);

}

przykład

C/C++ - zasięg deklaracji zmiennych

Zmienne zadeklarowane w liście parametrów funkcji są zmiennymi
lokalnymi funkcji

#include <iostream>

#include <conio.h>

double trojkat(float &a,float b, float c)

{

double y;

y=a+b+c;

a=(a*b)/2;

return y;

}

main()

{

//float

a=3,b=4,c=5;

// błąd -niezadeklarowane zmienne

cout<<"obwod trojkata wynosi "<<trojkat(a,b,c);

cout<<"\na jego pole: "<<a;

return 0;

}

przykład

C/C++ - zasięg deklaracji zmiennych

Zmienne zadeklarowane w bloku są widoczne tylko w jego wnętrzu (w
tym w jego zagnieŜdŜeniach).

#include <conio.h>

#include <iostream>

#include "losowanie.c"

main ()

{ const int N=2

M=3;

int tab[N][M],p;

randomize;

for ( int i=0;i<N;i++)

// zmienna i jest zmienn

lokaln

tli for

for ( int j=0;j<M;j++){

// zmienna j jest zmienn

lokaln

tli for

p=random(100);

// wewn

trznej, tu s

widoczne obie zmienne

tab[i][j]=p;

// i oraz j

}

i=2;j=3;

// poza p

tlami zmienne i oraz j nie s

widoczne,

getch();

// zostały ju

zniszczone a pami

ęć

im przydzielona zwolniona

return(0);

}

przykład

C/C++ - przesłanianie zmiennych

W języku C, tak jak w innych językach programowania, nie jest
moŜliwe zadeklarowanie dwóch zmiennych o identycznych nazwach
w tym samym bloku. Nie moŜe być zatem dwóch zmiennych
globalnych o tej samej nazwie, podobnie w jednej funkcji nie moŜe
być dwóch zmiennych lokalnych o tym samym identyfikatorze, a
takŜe w jednej pętli (w jednym bloku).

MoŜna jednak deklarować zmienne o tej samej nazwie, o ile są
zmiennymi lokalnymi róŜnych funkcji lub znajdują się w róŜnych
blokach tego samego poziomu (bloki nie są zagnieŜdŜone).

MoŜna w funkcji zadeklarować zmienną (lokalną) o takiej samej
nazwie jak zmienna globalna. Wówczas w funkcji zmienna
lokalna przesłania zmienną globalną i to na niej są wykonywane
operacje realizowane w ramach funkcji.

C/C++ - przesłanianie zmiennych

Przykład

#include <conio.h>

#include <iostream>

int x=444;

// deklaracja zmiennej globalnej o nazwie x

void funkcja()

{

int x=222;

// deklaracja zmiennej o nazwie x

cout<<x<<'\n';

//operacja zu

yciem zmiennej lokalnej

}

// zmienna lokalna przesłoniła zmienn

globaln

int main()

{ cout<<x<<'\n'; // u

ycie zmiennej globalnej

funkcja();

cout<<x;

getch();

return(0);

}

przykład