Формальные и фактические параметры
Функции
Подпрограмма (англ. subroutine) — поименованная или иным образом идентифицированная часть компьютерной программы, содержащая описание определённого набора действий. Подпрограмма может быть многократно вызвана из разных частей программы. В языках программирования для оформления и использования подпрограмм существуют специальные синтаксические средства.
Подпрограммы изначально появились как средство оптимизации программ по объёму занимаемой памяти — они позволили не повторять в программе идентичные блоки кода, а описывать их однократно и вызывать по мере необходимости. К настоящему времени данная функция подпрограмм стала вспомогательной, главное их назначение — структуризация программы с целью удобства её понимания и сопровождения.
• Выделение набора действий в подпрограмму и вызов её по мере необходимости позволяет логически выделить целостную подзадачу, имеющую типовое решение. Такое действие имеет ещё одно (помимо экономии памяти) преимущество перед повторением однотипных действий: любое изменение (исправление ошибки, оптимизация, расширение функциональности), сделанное в подпрограмме, автоматически отражается на всех её вызовах, в то время как при дублировании каждое изменение необходимо вносить в каждое вхождение изменяемого кода.
• Даже в тех случаях, когда в подпрограмму выделяется однократно производимый набор действий, это оправдано, так как позволяет сократить размеры целостных блоков кода, составляющих программу, то есть сделать программу более понятной и обозримой...
Функция — в программировании — один из видов подпрограммы. Особенность, отличающая её от другого вида подпрограмм — процедуры, состоит в том, что функция возвращает значение, а её вызов может использоваться в программе как выражение.
С точки зрения теории систем, функция в программировании — отдельная система (подсистема, подпрограмма), на вход которой поступают управляющие воздействия в виде значений аргументов. На выходе системы получаем результат выполнения программы, который может быть как скалярной величиной, так и векторным значением. По ходу выполнения функции могут выполняться также некоторые изменения в управляемой системе, причём как обратимые, так и необратимые.
В некоторых языках программирования (например, в Паскале) функции существуют наряду с процедурами (подпрограммами, не возвращающими значения), в других, например, в C, являются единственным реализованным видом подпрограммы (то есть все подпрограммы являются функциями и могут возвращать значение).
Побочным эффектом функции называется любое изменение функцией состояния программной среды, кроме возврата результата (изменение значений глобальных переменных, выделение и освобождение памяти, ввод-вывод и так далее). Теоретически наиболее правильным является использование функций, не имеющих побочного эффекта (то есть таких, в результате вызова которых возвращается вычисленное значение, и только), хотя на практике приходится использовать функции с побочным эффектом, хотя бы для обеспечения ввода-вывода и отображения результатов работы программы. Существует специфическая парадигма программирования — функциональное программирование, в которой любая программа представляет собой набор вложенных вызовов функций, не вызывающих побочных эффектов. Наиболее известный язык программирования, реализующий эту парадигму — Лисп. В нём любая операция, любая конструкция языка, любое выражение, кроме константы, являются вызовами функций. Наиболее полно парадигма функционального программирования реализуется в языке Хаскелл.
Функция- это подпрограмма, определяющая единственное скалярное, вещественное или строковое значение. Отличия подпрограммы-функции от процедуры:
· заголовок функции начинается со служебного слова function и заканчивается указанием типа значения функции:
function <имя> (список описаний формальных параметров): <тип>;
· раздел операторов функции должен содержать хотя бы один оператор присваивания имени функции;
· обращение к функции - не оператор, а выражение вида
<имя функции> (<список фактических параметров>).
Function <имя функции>(формальные параметры: тип): тип значения функции;
Var
Параметры
Чтобы иметь возможность выполнять свои задачи, большинство функций требуют передачи в них одного и более параметров. Параметр позволяет передавать данные в функцию.
Формальные и фактические параметры
Формальные параметры подпрограммы указывают, с какими параметрами следует обращаться к этой подпрограмме (количество параметров, их последовательность, типы). Они задаются в заголовке подпрограммы в виде списка формальных параметров, разбитого на группы, разделенные точками с запятыми. В группу формальных параметров включаются однотипные параметры одной категории.
Все формальные параметры можно разбить на четыре категории:
• параметры-значения (эти параметры в основной программе подпрограммой не меняются);
• параметры-переменные (эти параметры подпрограмма может изменить в основной программе);
• параметры-константы (используются только в версии 7.0);
• параметры-процедуры и параметры-функции (т. е. процедурного типа).
Для каждого формального параметра следует указать имя и, как правило, тип, а в случае параметра-переменной или параметра-константы - его категорию. Имена параметров могут быть любыми, в том числе и совпадать с именами объектов программы. Необходимо лишь помнить, что в этом случае параметр основной программы с таким именем становится недоступным для непосредственного использования подпрограммой. Тип формального параметра может быть практически любым, однако в заголовке подпрограммы нельзя вводить новый тип. Например, нельзя писать
function Max(A: arrayt1..100] of Real): Real;
Чтобы правильно записать этот заголовок, следует в основной программе ввести тип-массив, а затем использовать его в заголовке:
type tArr = arrayt1..100] of Real; function Max(A: tArr): Real;
При обращении к подпрограмме формальные параметры заменяются на соответствующие фактические вызывающей программы или подпрограммы.
Описание подпрограммы-функции должно располагаться в разделе описаний, то есть между заголовком программы (или другой подпрограммы) и зарезервированным словом begin. Описание подпрограммы-функции начинается с заголовка, который имеет вид
function name_of_f unction (argumentslist): type_of_result;
Здесь идентификатор типа результата type_of_result описывает тип значения, носителем которого является идентификатор (имя) функции name_of_function. Список параметров argumentslist содержит перечисление идентификаторов переменных — параметров функции. Эти параметры используются для передачи данных в подпрограмму-функцию. После имени переменной или группы имен следуют двоеточие и идентификатор типа переменных из этой группы. Список параметров может отсутствовать. Имя функции задается в соответствии с обычными правилами Паскаля.
Внутренняя структура подпрограммы-функции аналогична структуре программы, то есть сначала в ней идут описания, а затем, после зарезервированного слова begin — исполняемые операторы. Завершается подпрограмма-функция зарезервированным словом end, но за ним следует не точка, а символ «точка с запятой». В разделе описаний подпрограммы-функции могут содержаться описания других подпрограмм. Таких описаний может быть несколько. В теле подпрограммы-функции должен присутствовать оператор присваивания, в левой части которого указано имя функции, а в правой находится выражение.
Обращение к подпрограмме-функции производится просто путем указания ее имени в составе какого-либо выражения. Это может быть арифметическое выражение, если функция арифметическая. Имя функции в вызывающей программе может появиться только в правой части оператора присваивания.
Функция вычисления факториала числа N.
function Factorial(N: Byte): Longint;
var Fact: Longint;
i: Byte;
begin
Fact := N;
for i : = N-l downto 2 do
Fact : = Fact * i;
Factorial := Fact
end;
Program ProcedureAndFunction;
Uses
Crt;
Var
a, b, SumNumbers : integer;
Procedure Summa1(Var Sum: integer; a, b : integer);
Begin
Sum:= a+b;
End;
Function Sum(a, b : integer) : integer;
Begin
Sum:= a+b;
End;
Begin
ClrScr;
a := 12;
b := 15;
Summa1(SumNumbers, a, b);
writeln ('С помощью процедуры сумма чисел равна ',SumNumbers);
writeln ('С помощью функции сумма чисел равна ',Sum(a, b));
End.