Funkcje

Argumenty

Programowanie strukturalne -
Idea funkcji



Jeśli program ma

wyznaczać:



To znacznie łatwiej!!!

określić funkcję f(x) i

wyznaczyć jej wartość

Realizacja w C/C++

#include <stdio.h>
#include <math.h>
main()
{ int i; double y,al,be,ga,de,ep;
double f(double);
// zapowiedź-prototyp
printf(”Podaj liczbę rzeczywistą”); scanf(”%lf”,&y);
printf(”Podaj całkowitą”); scanf(”%d”,&i);
//obliczenia
al=f(y); be=(6.4+y)*f(y); ga=sin(y)*f(y*y);
de=f(sin(y)); ep=f((double)i)*3.2;
printf(”Wyniki: %lf %lf %lf %lf %lf\n”,al.,be,ga,de,ep);
}
//teraz właściwa funkcja f
double f(duble x)
{ return (1/(x*x+sqrt(1+2*x+3*x*x))); }

Definicja i deklaracja funkcji,
argumenty



Na definicję składają się:

typ nazwa_funkcji(lista argumentów)

{

……….. Treść funkcji …………..

}



W naszym przykładzie:



Funkcja wyznacza wartość double – jest typu double



Funkcja ma jeden parametr x typu double,

argument formalny



Instrukcje treści są wykonywane, gdy funkcja

zostanie wywołana



Wywołanie ma postać:

nazwa_funkcji(lista argumentów aktualnych)

Jak działa (nasza) funkcja?



Zmienna x przyjmuje

wartość

argumentu

(a więc wartość wyrażenia użytego podczas
wywołania)



Wykonane zostają instrukcje treści funkcji,

w tym jako ostatnia instrukcja
sterująca return

zwracająca do miejsca

wywołania wartość wyrażenia, tym samym
spełnione jest zadanie funkcji – zwrot
wartości określonego typu

Kilka uwag o naszej funkcji



Nazwa funkcji jest znana od miejsca jej
deklaracji do końca bloku



W przykładzie, definicja funkcji występuje po
definicji main, zatem wywołanie bez
dodatkowych informacji nie byłoby możliwe



Ta dodatkowa informacja to prototyp - tu jest
deklaracją lokalną (obowiązuje tylko w funkcji
main)



To deklaracja a nie definicja (ta występuje w
innym miejscu tekstu) i umożliwia kompilację ze
sprawdzeniem poprawności wywołania

Wiele funkcji



Program na ogół składa się z wielu funkcji



Definicje funkcji mogą występować w dowolnej
kolejności



Funkcje mogą odwoływać się do innych funkcji
(lub do siebie – wówczas mamy do czynienia z
rekurencją)



Należy zadbać, by (w tekście) przed każdym
wywołaniem pojawiła się definicja wywoływanej
funkcji lub jej prototyp



Definicje funkcji nie mogą być zagnieżdżone

Obszary działania zmiennych



Zmienne deklarowane wewnątrz funkcji,
są tylko w niej znane (ich nazwy są
lokalne)



Pamięć dla zmiennych lokalnych (w tym
parametrów formalnych) jest
przydzielana w czasie wywołania i tylko
na czas wywołania



Pamięć zmiennych lokalnych jest
zwalniana po zakończeniu funkcji

Instrukcja return



Ma postać:
return wyrażenie;



return przerywa działanie funkcji,



Zwraca sterowanie do miejsca
wywołania,



Do funkcji wywołującej zwraca wartość
wyrażenia



Powoduje likwidację skutków
zasobowych wywołania

Dotychczasowe wiadomości:



Funkcja „otrzymuje” wartość argumentu
jako początkową wartość parametru



Funkcja działa na zmiennych lokalnych
(o chwilowych instancjach – miejscach)



Zmiany zmiennych lokalnych nie są
dostępne na zewnątrz funkcji



Funkcja zwraca pojedynczą wartość
(typu funkcji)

Uwagi o przekazywaniu
parametrów



W powyższym przykładzie wyznaczona (tuż przed
wywołaniem) wartość argumentu – w postaci
wyrażenia stosownego typu staje się początkową
wartością lokalnej zmiennej – parametru
formalnego funkcji



Takie połączenie między środowiskiem wywołania a
środowiskiem wykonania funkcji nosi w
programowaniu nazwę połączenia przez wartość



W języku C jest to jedyny znany mechanizm
połączeń

Uwagi o przekazywaniu
parametrów



Typ wyrażenia będącego argumentem
musi być zgodny (w sensie przypisania
szeroko rozumianego) z typem
parametru formalnego



Lista parametrów formalnych jest
podobna w swoim działaniu do
deklaracji zmiennych, z jednym
wyjątkiem – każdy parametr formalny
deklarujemy osobno!

Parametry domyślne
UWAGA TYLKO W C++



Jeśli na liście parametrów formalnych
umieścimy przypisanie (jak w deklaracji z
nadaniem wartości początkowej), to ten
argument aktualny można pominąć – użyta
zostanie wartość z definicji funkcji



Uwaga : działa zero-jedynkowo – gdy opuścisz
argument to konsekwentnie wszystkie
następne też musisz opuścić



Warto na tę konsekwencję zwrócić uwagę przy
definicji – lista parametrów powinna zawierać
rzadko używane na końcu

Wskaźniki w argumentach



Należy obliczyć „więcej niż jedną wartość”
np. obwód i pole koła o promieniu r, za
pomocą jednej funkcji



Zadanie można wykonać stosując
odpowiednie parametry – do funkcji
trzeba przekazać adresy zmiennych w
których mają być umieszczone wyniki



W C/C++ można deklarować zmienne,
których wartościami są adresy

O zmiennych adresowych
operatory * i & i typie void



Użycie w deklaracji zmiennej, operatora *

(przed) nazwą zmiennej powołuje zmienną,

której wartościami mogą być adresy

int a=5,*b=&a; //w b znalazł się adres a

*b=20; printf(”%d”,a); // wypisze 20



Zmienne adresowe zajmują tyle samo bajtów,

niezależnie od typu na jaki wskazują



Występująca w instrukcji podstawienia

konstrukcja *b nazywa się L wartością a sam

operator * nazywa się wskazaniem pośrednim



Po lewej stronie instrukcji podstawienia może

wystąpić wyrażenie, o ile jest L wartością

Typ void (C++)



Funkcjom, które nie zwracają żadnej
wartości nadaje się typ void. Stają się
wówczas podobne do pascalowych
procedur i nie ma obowiązku używania
w niej instrukcji return. Uwaga: jeśli
funkcji nie nadamy typu to jest
domyślnie jest to typ int

A teraz funkcja kolo



Postać tej funkcji:
void kolo(double r,double *obw, double
*pole)
{
*obw=2*3.14*r;
*pole=3.14*r*r;
}



A wywołanie:
kolo(pr, &obwod, &pow);

A jak to działa



W chwili wywołania, wyrażenia z

operatorem & (adresu) powodują

przekazanie parametrom formalnym obw i

pole (lokalnym zmiennym czterobajtowym)

– adresów zewnętrznych zmiennych obwod

i pow



L wyrażenie *obw i *pole umożliwia

wstawienie wyniku we wskazane

(zewnętrzne) miejsce



W ten sposób realizowana w C jest

namiastka połączenia przez nazwę

Tablice znakowe



W poprzednich przykładach często
używaliśmy stałych ujętych w
cudzysłów



Kompilator języka C umieszcza taki ciąg
znaków w odpowiedniej grupie bajtów,
dokładając na końcu znak o kodzie 0



Jeśli zachodzi konieczność, programowo
znak o kodzie 0 wstawiamy jako ‘\0’

Tablice tekstowe



Do pamiętania ciągu znaków należy
zarezerwować ciąg bajtów (dłuższy o jeden od
przewidywanej długości tekstu, bowiem musi
tam się zmieścić znak końca \0)



Definicja tablicy znaków ma postać:
char d[maxline];
i rezerwuje maxline kolejnych bajtów, a
elementy tablicy są ponumerowane od 0 do
maxline-1



Rozmiar tablic w definicjach musi być stałą
(dokł. „wyrażeniem stałym”)

Tablice tekstowe



W każdym elemencie tablicy można
zmieścić jeden znak, stąd:
d[0]=‘A’;d[1]=‘l’;d[2]=‘a’;
//d - TO NIE JEST JESZCZE TEKST
d[3]=‘\0’; // a teraz już jest



Definicja tablicy przypisuje
identyfikatorowi adres elementu zerowego
(początku) tablicy
&d[0] i d to adresy początku tablicy
*(d+1) to element d[1]

Przykład

main()
{ /*ile razy a występuje w tekście? */
char d[81],*dd;
int l=0;
dd=gets(d);
while (*dd!=‘\0’)
{ if (*dd==‘a’)l++; dd++; } //NIE d++ bo d jest

stałą

printf(”w:%s \njest %d liter a”,d,l);
}

Maniera skracania – wersja
krótsza

main()
{ /*ile razy a występuje w tekście? */
char d[81],*dd;
int l=0;
dd=gets(d);
while (*dd)
if (*dd++==‘a’)l++;
printf(”w:%s \njest %d liter a”,d,l);
}

Tablice w argumentach
funkcji



Wersja z tablicą
int ile_1(char t[])
{int l=0,i=0;
while (t[i++])

if (t[i]==‘a’)l++;

return l;
}



Wersja ze
wskaźnikiem
int ile_1(char *t)
{int l=0;
while (*t)

if (*t++==‘a’)l++;

return l;
}

Pamiętać należy, że działania na parametrach formalnych to działania
na kopiach argumentów (przekazywanie przez wartość)

Tablice wielowymiarowe



Definicja:
typ nazwa[rozmiar_1][rozmiar_2];



Elementy tablicy „ułożone” w pamięci
wierszami



Odwołanie też w tylu nawiasach ilu
użyto w definicji

Wskaźnik a tablica



Zwiększenie o jeden wskaźnika
pokazującego na typ inny niż
jednobajtowy oznacza zwiększenie
adresu o liczbę bajtów zajmowanych
przez zmienną tego typu A NIE
ZWIĘKSZENIE WSKAŹNIKA (adresu) O
JEDEN (bajt)