Процедуры и функции пользователя

Выше уже отмечалось, что при разработке программ сложной структуры продуктивным является использование принципов модульного и структурного программирования. Принцип модульного программирования заключается в том, что исходную задачу разбивают на более простые задачи. Решение исходной задачи на компьютере, таким образом, будет состоять в последовательном выполнении отдельных программ. Для того, чтобы обеспечить возможность последовательного выполнения программ с автоматической передачей данных из одной программы в другую, в языках высокого уровня разработаны специальные конструкции, которые называются подпрограммами или процедурами.

Самостоятельная часть программы, реализующая определенный алгоритм и допускающая обращение к ней из различных частей общей программы, называется подпрограммой (процедурой) или вспомогательным алгоритмом (КуМир). Различают процедуры - операторы и процедуры – функции. В последнем случае в теле описания процедуры ее имени присваивается некоторое значение. При вызове процедуры – функции имя функции (как любая переменная) возвращает некоторое значение и его можно использовать в тех же конструкциях языка, что и значение, возвращаемое обычной переменной. Если возвращаемое функцией значение не используется, как правило, допускается вызов процедуры – функции по правилам вызова процедуры – оператора.

Использование процедуры состоит из двух шагов.

Сначала в разделе описаний (в языке Pascal) или в какой-либо части программы описывается алгоритм подзадачи в виде процедуры, снабженной именем. (В языке КуМир любой алгоритм имеет имя и может быть использован в качестве вспомогательного.)

Если в разделе описаний (в языке Pascal) или в какой либо части программы описана какая-либо процедура, то в разделе операторов (исполняемой части) или в другой процедуре можно вызывать эту процедуру по имени любое количество раз.

Рассмотрим простейший пример.

Пример 0‑1

(Pascal)

Program pr1;

procedure my;

begin

writeln(‘Иллюстрируем использование процедуры.’);

end;

begin

writeln(‘Начало исполняемой части.’);

my;

my;

end.

Результатом работы данной программы будут три сообщения на экране монитора:

Начало исполняемой части.

Иллюстрируем использование процедуры.

Иллюстрируем использование процедуры.

 

Пример 0‑2

(Pascal)

Program pr2;

function my: integer;

begin

my:=2;

end;

begin

writeln(‘Начало исполняемой части.’);

writeln(‘Иллюстрируем использование функции.’, ‘ my=’, my);

end.

Результатом работы данной программы будут следующие сообщения на экране монитора:

Начало исполняемой части.

Иллюстрируем использование функции. my=2

 

Первоначально подпрограммы использовались только тогда, когда в программе или в других программах необходимо было многократно решать одну и ту же подзадачу. Благодаря механизму процедур можно было один раз решить задачу, оформить ее в виде подпрограммы, а затем вызывать подпрограмму по имени в нужном месте основной программы или даже в других программах. С развитием программного обеспечения программисты столкнулись еще с одной проблемой. Современные программные продукты стали достигать столь больших объемов, что одному человеку в приемлемые сроки невозможно создать такую программу. Сегодня программные продукты создаются большими коллективами программистов. В этих условиях стало важно, чтобы отдельные группы программистом могли решать подзадачи одного проекта относительно независимо друг от друга. В первых компиляторах Basic, например, нельзя было использовать одно и то же имя переменной или константы в разных подпрограммах для разных целей. Для устранения трудностей, возникающих при параллельной работе разных программистов над одним проектом, современные языки программирования разрешают любой процедуре вводить для своих внутренних потребностей любые допустимые в языке типы и программные объекты, причем соблюдается принцип локализации. Суть этого принципа состоит в том, что имена, вводимые в употребление в какой-либо процедуре, имеют силу только в пределах данной процедуры. Такие переменные получили название локальных переменных процедуры. Значения этих переменных хранятся в памяти компьютера только в период вызова (выполнения) процедуры, причем, если в основной программе встречается переменная (глобальная) с тем же именем, что и у локальной переменной, то значение глобальной переменной сохраняется.

Материал выше прочитан.

Пример 0‑3

(Pascal)

Program pr3;

procedure my_variable;

var

a: integer; раздел описания процедуры

begin

a:=19; исполняемая часть

writeln(‘Значение 2a =’, 2*a); процедуры раздел описания программы

end;

var

a: integer;

begin

writeln(‘Начало исполняемой части.’);

a:=5

writeln(‘a =’, a); исполняемая часть программы

my_c_variable;

writeln(‘a =’, a);

end.

Результатом работы данной программы будет сообщение и значение выражения на экране монитора:

Начало исполняемой части.

a = 5

Значение 2a =38

a=5

 

Модель памяти ЭВМ. Несмотря на то, что имена у переменных одинаковые, физическая память, хранящая значение локальной и глобальной величины разная

 

 

 

Пример 0‑4

(Pascal)

Program Pr4;

var

a: integer

procedure my_c_variable;

begin

a:=19

end;

begin

writeln(‘Начало исполняемой части.’);

a:=5;

writeln(‘a =’, a);

my_c_variable;

writeln(‘Новое значение a =’, a);

end.

Результатом работы данной программы будет сообщение и значение выражения на экране монитора:

Начало исполняемой части.

a = 5

Новое значение a =19

Здесь есть только глобальная величина a.

 

Автоматическая передача данных в процедуру осуществляется с помощью процедур с параметрами. При решении задач имеются данные двух видов: исходные данные, которые необходимо знать, чтобы решить задачу (аргументы), и результаты. Соответственно, параметры в процедурах могут быть: параметры-значения (параметр по значению), которые передаются в процедуру (аргументы) и параметры-переменные (параметр по ссылке), значения которых передаются в основную программу (результаты). Если параметр является и аргументом и результатом, то он описывается как параметр–переменная.

Пример 0‑5

(Pascal)

Program pr5;

procedure my_c_variable (c: integer; var b, e: integer);

var

a: integer;

begin

a:=19;

b:=c+27;

e:=b+a;

end;

var a, b, c, e: integer;

begin

writeln(‘Начало исполняемой части.’)

a:=5;

b:=6;

c:=7;

my_c_variable (12, b, e);

writeln(‘a =’, a, ‘b =’, b, ‘c = ’, c, ‘e = ’,e);

end.

Результатом работы данной программы будет сообщение и значения на экране монитора:

Начало исполняемой части.

a = 5 b = 39 c=7 e=58

В рассмотренном примере имена формальных параметров совпадают с именами фактических параметров.