Краткие теоретические сведения

В алгоритмическом языке С кроме использования стандартных функций существует возможность работать с функциями пользователя. Предварительно функцию необходимо объявить. Объявление функции пользователя т.е. ее декларация возможна в двух формах – в форме описания и в форме определения (реализации).

Описание функции – декларация ее прототипа вначале программного файла Используется следующий способ декларации функций:

<тип_результата> <имя_функции>(<тип> <переменная>, …<тип> <переменная>);

Идентификаторы переменных в круглых скобках прототипа указывать не обязательно, так как компилятор языка их не обрабатывает.

Пример описания функции fun со списком параметров:

float fun(int, float, int, int);

Прототип функции сообщает компилятору о том, что далее в тексте программы будет приведено полное определение (полный ее текст).

Полное определение функции имеет следующий вид: 

<тип_результата> <имя_функции>(список параметров)

                          {

                                        код функции

                           }

Тип результата определяет тип значения, который возвращается функцией в точку ее вызова при помощи оператора возврата return. Если тип функции не указан, то по умолчанию предполагается тип int. Список параметров состоит из перечня типов и имен параметров, разделенных запятыми. Функция может не иметь параметров, но круглые скобки необходимы в любом случае.

Оператор return вызывает немедленный выход из данной функции и возврат в вызывающую ее функцию. Этот оператор также используется для возврата результата работы функции. Отметим, что в теле функции может быть несколько операторов return, но может и не быть ни одного. В таких случаях возврат в вызывающую ее функцию происходит после выполнения последнего оператора.

Пример функции, определяющей наименьшее из двух целых чисел:

     int mini(int x, int y)

                { int t;

if (x<y) t=x;

else t=y;

return t;

}

Можно написать функцию mini и таким образом:

                   mini(int x, int y)

                {

return (x<y)? x:y;

}

Если тип возвращаемого результата опущен, то он по умолчанию будет иметь тип int.

Все функции, возвращающие значение, должны использоваться в правой части выражений языка С, иначе возвращаемый результат будет утерян. Но они не могут использоваться в левой части операторов присваивания, за исключением тех случаев, когда возвращается адрес результата работы функции.

Если функция не возвращает никакого значения, она должна быть описана как функция типа void (пустая).

Например, для вывода горизонтальной строки на экран дисплея можно использовать следующую функцию:

void lin(char a)

{

int k;

                  for(k=0; k<80; k++)

                           printf(“%c”, a);

      }

Если у функции отсутствует список параметров, то при декларации такой функции желательно в круглых скобках также указать ключевое слово void. Например, заголовок основной функции должен выглядеть так: void main(void).

В языке С каждая функция – это отдельный блок программы, вход в который возможен только через вызов данной функции. Например, нельзя оператором перехода goto передать управление внутрь любой функции.

Вызов функции имеет следующий формат:

<имя_функции>(список_аргументов)

где в качестве аргументов можно использовать константы, переменные, выражения (их значения перед вызовом функции будут компилятором определены). Аргументы списка вызова должны полностью совпадать со списком параметров вызываемой функции по количеству, по порядку следования и по типам соответствующих им параметров. Отметим, что в случае отсутствия аргументов (в заголовке функции отсутствуют параметры) наличие круглых скобок у имени функции в точке ее вызова обязательно.

Область действия переменных

Область действия переменной – это правила, которые устанавливают, какие данные доступны из текущего места программы. Имеются три типа переменных: глобальные, локальные и формальные. Область действия локальных переменных – это те блоки, где локальные переменные объявлены. При выходе из блока локальная переменная и ее значение теряются.

Формальные переменные – это параметры в заголовке функции пользователя. Формальные параметры используются в теле функции так же, как локальные переменные. Область действия формальных параметров – блок, являющийся телом функции.

Глобальные переменные объявляются вне какой-либо функции. Глобальные переменные могут быть использованы в любом месте программы, но перед их первым использованием они должны быть объявлены и проинициализированы. Область действия глобальных переменных - вся программа с момента их объявления.

В языке С каждая переменная принадлежит к одному из четырех классов памяти – автоматическая (auto), внешняя (extern), статическая (static), регистровая (register). Тип памяти указывается ключевым словом (auto, extern, static, register), стоящим перед спецификацией типа переменной. Например, register int a;

По умолчанию (если класс памяти для переменной не указан) переменная относится к классу auto и будет размещена в стеке.

В языке С аргументы при стандартном вызове функции передаются по значению, т.е. в функцию передаются не оригиналы аргументов, а их копии. В стеке выделяется место для формальных параметров функции и в это выделенное место при ее вызове заносятся значения фактических аргументов. Затем функция использует и может изменять эти значения в стеке. Но при выходе из функции измененные значения теряются. Вызванная функция не может изменить значения переменных, указанных как фактические аргументы при обращении к данной функции.

В случае необходимости, функцию можно использовать для изменения передаваемых ей аргументов. В этом случае в качестве аргумента необходимо в вызываемую функцию передавать не значение переменной, а ее адрес. А для обращения к значению аргумента-оригинала использовать операцию «*».

Пример функции, в которой меняются местами значения аргументов x и y:

         void z1(int *x, int*y)

         { int t;

t=*x;

*x=*y;

*y=t;

}

Участок программы с обращением к данной функции :

int a=2, b=3;

void z1(int*, int*);

…

printf(“\n a=%d, b=%d”, a, b);

z1(&a, &b);

printf(“\n a=%d, b=%d”, a, b);

…

При таком способе передачи в вызываемую функцию аргументов их значения теперь будут изменены, т.е. на экран монитора будет выведено:

a=2, b=3

a=3, b=2

В языке С функции могут вызывать сами себя. В этом случае функция называется рекурсивной

Пример рекурсивной функции – вычисление факториала числа n!=1*2*3*…*n:

           fac(int n) 

                {

 int b;

                         if (n= =1) return 1;

                                               b=fac(n-1)*n;

     return n;

      }

Вызов функции в рекурсивной функции не создает новую копию функции, а создает новые копии локальных переменных и параметров. Из рекурсивной функции надо предусмотреть выход, иначе система «зависает» через некоторое время работы с такой рекурсивной функцией.

На функцию, как и на другой объект, можно создать указатель, например, указатель р на функцию, возвращающую значение типа type и имеющую параметры типа type t, type z объявляется следующим образом:

         type (*p)(type1 t1, type2 t2);                      

В заключении рассмотрим передачу в функции одномерных и двумерных массивов.

Передача одномерного массива:

void main (void)

{

int vec [20];

                              …

                fun(vec);

                              …

 }

void fun(vec_pav)

int vec_pav [ ];

{

…

}

Передача двумерного массива:

void main(void)

{

static int mos [2][3]={{1,2,3}, {4,5,6}};

                           …

                           fun (mos);

                           …

      }

void fun(mos_per)

{

 int_mos_per [ ][3];

…..

}

Пример работы с функциями