Процедуры и функции: обзор
Что такое процедуры и функции
Процедура или функция представляет собой последовательность операторов, которая имеет имя, список параметров и может быть вызвана из различных частей программы. Функции, в отличие от процедур, в результате своего выполнения возвращают значение, которое может быть использовано в выражении. Для единообразия функции и процедуры называются подпрограммами.
Описание процедур и функций
Любая используемая в программе процедура или функция должна быть предварительно описана в разделе описаний.
Описание процедуры имеет вид:
procedure имя ( список формальных параметров );
раздел описаний
begin
операторы
end;
Описание функции имеет вид:
function имя ( список формальных параметров ): тип возвращаемого значения ;
раздел описаний
begin
операторы
end;
В разделе описаний подпрограммы можно описывать другие подпрограммы. Исключение составляют методы класса, описываемые непосредственно в теле класса: в них нельзя описывать вложенные подпрограммы ввиду синтаксической неоднозначности.
Вызов подпрограммы
Подпрограмма один раз описывается и может быть многократно вызвана. Для вызова процедуры используется оператор вызова процедуры:
begin
var x := ReadInteger;
var y := ReadInteger;
var res: integer;
DoAdd(x,y,res);
Print(res);
DoAdd(2*x,y,res);
Print(res);
end;
Для вызова функции используется выражение вызова функции.
Переменная Result
function MinElement(a: array of real): real;
begin
Result := real.MaxValue;
foreach var x in a do
if x
begin
var a := Seq(1,5,3);
writeln(MinElement(a) + Sum(2,3));
end.
Если внутри функции не присвоить переменной Result некоторое значение, то функция вернет в результате своего вызова непредсказуемое значение.
Упрощенный синтаксис описания подпрограмм
В PascalABC.NET имеется упрощенный синтаксис описания однооператорных процедур:
Аналогичный синтаксис имеется для функций, вычисляющих одно выражение:
При этом в ряде случаев для возвращаемого значения функции возможен автовывод типов:
Как пишется процедура в паскале
Пример 1. Предположим, что в нескольких местах программы требуется выводить на экран сообщение об ошибке: Ошибка программы. Это можно сделать, например, так:
вывод «Ошибка программы» write (‘Ошибка программы’);
Конечно, можно вставить этот оператор вывода везде, где нужно вывести сообщение об ошибке. Но тут есть две сложности. Во-первых, при этом строка-сообщение будет храниться в памяти много раз. Во-вторых, если мы задумаем поменять текст сообщения, нужно будет искать эти операторы вывода по всей программе. Для таких случаев в языках программирования предусмотрены процедуры — вспомогательные алгоритмы, которые выполняют некоторые действия.
1.2. Определение ВА
Можно ли взять определения из предыдущего пункта из теории за 5-9 класс?
1.3. Оформление процедур
в школьном алгоритмическом языке и в Паскале
вывод ‘Ошибка программы’
writeln(‘ Ошибка программы ‘)
В школьном алгоритмическом языке процедура оформляется точно так же, как и основной алгоритм, но размещается после основной программы.
Как мы видели, использование процедур сокращает код, если какие-то операции выполняются несколько раз в разных местах программы. Кроме того, иногда большую программу разбивают на несколько процедур для удобства, оформляя в виде процедур отдельные этапы сложного алгоритма. Такой подход делает всю программу более понятной.
1.4. Процедура с параметрами
Процедура Error при каждом вызове делает одно и то же. Более интересны процедуры, которым можно передавать параметры (аргументы) — дополнительные данные, которые изменяют выполняемые действия.
Предположим, что в программе требуется многократно выводить на экран запись целого числа (0..255) в 8-битном двоичном коде. Старшая цифра в такой записи — это частное от деления числа на 128. Далее возьмём остаток от этого деления и разделим на 64 — получается вторая цифра и т. д. Алгоритм, решающий эту задачу для переменной п, можно записать так:
Писать такой цикл каждый раз, когда нужно вывести двоичное число, очень утомительно. Кроме того, легко сделать ошибку или опечатку, которую будет сложно найти. Поэтому лучше оформить этот вспомогательный алгоритм в виде процедуры. Но этой процедуре нужно передать значение параметра — число для перевода в двоичную систему. Программа получается такой:
алг printBin (цел n 0)
Основная программа содержит всего одну команду — вызов процедуры printBin для значения 99. В заголовке процедуры в скобках записывают тип и внутреннее имя параметра (т. е. имя, по которому к нему можно обращаться в процедуре). Значение параметра, переданное из вызывающей программы в процедуру (в этом примере — число 99), обычно называют аргументом.
В школьном алгоритмическом языке запрещено изменять параметры процедуры внутри процедуры, поэтому мы назвали параметр п0, а в начале процедуры скопировали его значение в переменную п.
Параметров может быть несколько, в этом случае они перечисляются в заголовке процедуры через запятую (в школьном алгоритмическом языке) или точку с запятой (в Паскале). Например, процедуру, которая выводит экран среднее арифметическое двух целых чисел, можно записать так:
procedure printSred (a: integer; b: integer);
Если несколько параметров одного типа стоят в списке один за другим, их можно определить списком:
procedure printSred(a, b: integer);
Напишем процедуру, которая меняет местами значения двух переменных. Проще всего для этого использовать третью переменную (пока напишем программу только на Паскале):
procedure Swap(a, b: integer);
После запуска этой программы обнаружится, что значения переменных х и у остались прежними: на экран будет выведено: 2 3. Дело в том, что эта процедура работает с копиями переданных ей параметров. Это значит, что процедура Swap создаёт в памяти временные локальные переменные с именами а и b и копирует в них переданные значения переменных х и у основной программы. Поэтому и все перестановки в нашей программе были сделаны именно с копиями, а значения переменных х и у не изменились. Такая передача параметров называется передачей по значению.
Чтобы решить проблему, нужно явно сказать, чтобы процедура работала с теми же ячейками памяти, что и основная программа. Для этого в Паскале в заголовке процедуры перед именем изменяемого параметра пишут ключевое слово var :
procedure Swap ([ var la, b: integer);
Теперь процедура решает поставленную задачу: на выходе мы увидим: 3 2, что и требовалось. В подобных случаях говорят, что параметры передаются по ссылке, а не по значению. Это означает, что фактически в процедуру передаётся адрес переменной и можно изменять значение этой переменной, записывая новые данные по этому адресу.
В школьном алгоритмическом языке все параметры делятся на аргументы (исходные данные, обозначаются арг) и результаты (ключевое слово рез, эти значения процедура передаёт вызывающей программе). По умолчанию (если не указано иначе) все параметры считаются аргументами. Поэтому два следующих заголовка равносильны:
В нашем случае параметры процедуры одновременно являются и аргументами, и результатами, поэтому их нужно объявлять с помощью ключевого слова аргрез. Приведём полную программу:
Урок 13. Процедуры и функции в Pascal. Часть 2
Итак, сегодня мы с вами на learnpascal.ru продолжаем изучать функции и процедуры — важнейшую часть структурного программирования. В этом уроке мы рассмотрим только процедуры и функции. И даже не будем практиковаться, оставим это для последующих уроков.
Структура программы.
Программы на языке Паскаль состоят из заголовка программы, раздела описаний и тела программы. Раздел описаний может включать следующие подразделы: меток, констант, типов, переменных, процедур и функций. Последовательность подразделов в структуре программы произвольная, но естественно, что если вводится переменная нового типа, заданного в Туре, то подраздел Туре предшествует подразделу Var. Принцип нашего языка программирования «то, что используется, должно быть описано» сохраняется и для раздела описаний.
Структура процедуры и функции
Структура процедуры.
До этого момента времени мы использовали из раздела описаний только описание переменных и типов. На этом занятии мы начнем изучать процедуры. Структура процедуры повторяет структуру программы. Отличия выделены «полужирным» шрифтом.
Напишу простую программу с процедурой, складывающей два числа.
Итак, что вы видите? Точнее, что вам не понятно в данной программе? Я думаю, что вы не можете понять, почему перед z стоит var, а перед x, y — нет. Но всему свое время.
Обратимся к примеру, приведенному на рисунке выше. Слева приведен фрагмент текста основной программы, справа — процедура. Как только в теле программы объявляется имя процедуры с параметрами, выполнение «главного» тела прекращается, и управление вычислительными процессами передается процедуре. После выполнения процедуры осуществляется возврат на оператор основной программы, следующий за вызовом процедуры.
Немножко теории:
В любой программе все переменные делятся на два типа: локальные и глобальные. В нашей программы переменные а, b, с — глобальные, а х, у, z — локальные. Глобальные переменные — это переменные из раздела описаний основной части программы, а локальные — из раздела описаний процедур и функций. Локальные переменные существуют только в течение времени работы процедуры, определяются (создаются) при её вызове и исчезают после завершении работы процедуры.
В программе определены переменные a, b, c. В процедуре x, y, z — её параметры, и они являются переменными процедуры. Причем между х, у и z существует большая разница.
Поясню ее очередным рисунком.
Параметры.
При описании процедуры указывается список формальных параметров. Каждый параметр является локальным по отношению к описываемой процедуре, к нему можно обращаться только в пределах данной процедуры (в нашем примере х, у, z — формальные параметры). Фактические параметры — это параметры, которые передаются процедуре при обращении к ней (а, b, с — фактические параметры). Число и тип формальных и фактических параметров должны совпадать с точностью до их следования.
Параметры-значения.
Другими словами, передача параметров по значению. Копия фактического параметра становится значением соответствующего формального параметра. Внутри процедуры можно производить любые действия с данным формальным параметром (допустимые для его типа), но эти изменения никак не отражаются на значении фактического параметра, то есть каким он был до вызова процедуры, то таким же и останется после завершения ее работы (х, у — параметры-значения).
Параметры-переменные.
Другими словами, передача параметров по ссылке. Это те формальные параметры, перед которыми стоит идентификатор var. Передается адрес фактического параметра (обязательно переменной), после этого формальный
параметр становится его синонимом. Любые операции с формальным параметром выполняются непосредственно над фактическим параметром.
Структура функции
Функция выглядит почти так же, как и процедура. Почти единственное отличие в том, что заголовок функции начинается с ключевого слова Function и кончается типом возвращаемого данной функцией значения.
Кроме того, в теле функции обязательно должен быть хотя бы один оператор присваивания, где в левой части стоит имя функции или переменная result, а в правой — ее значение.
Небольшое послесловие:
Каждая процедура должна иметь одну точку входа и одну точку выхода (то есть использование goto, break, exit нежелательно), использование глобальных переменных в процедуре следует свести к минимуму, взаимодействие с процедурой должно осуществляться (по возможности) только через параметры.
Постепенно вы должны отказаться от технологии неструктурированного программирования. Сегодня мы с вами осваиваем структурную технологию разработки программ, при этом на каждом этапе текущая задача разбивается на ряд подзадач, определяя тем самым некоторое количество отдельных подпрограмм. Концепция процедур и функций — один из механизмов второго витка развития технологий программирования, а именно, структурного проектирования.
Паскаль — Процедуры
Процедуры — это подпрограммы, которые вместо того, чтобы возвращать одно значение, позволяют получить группу результатов.
Определение процедуры
Аргументы — Аргументы (аргументы) устанавливают связь между вызывающей программой и идентификаторами процедур, а также вызывают формальные параметры. Правила для аргументов в процедурах такие же, как и для функций.
Локальные объявления — Локальные объявления относятся к объявлениям для меток, констант, переменных, функций и процедур, которые применимы только к основной части процедуры.
Тело процедуры — Тело процедуры содержит набор операторов, которые определяют, что делает процедура. Он всегда должен быть заключен между зарезервированными словами начало и конец. Это часть процедуры, в которой выполняются все вычисления.
Аргументы — Аргументы (аргументы) устанавливают связь между вызывающей программой и идентификаторами процедур, а также вызывают формальные параметры. Правила для аргументов в процедурах такие же, как и для функций.
Локальные объявления — Локальные объявления относятся к объявлениям для меток, констант, переменных, функций и процедур, которые применимы только к основной части процедуры.
Тело процедуры — Тело процедуры содержит набор операторов, которые определяют, что делает процедура. Он всегда должен быть заключен между зарезервированными словами начало и конец. Это часть процедуры, в которой выполняются все вычисления.
Процедурные объявления
Объявление процедуры сообщает компилятору об имени процедуры и о том, как вызвать процедуру. Фактическое тело процедуры может быть определено отдельно.
Объявление процедуры имеет следующий синтаксис —
Вызов процедуры
При создании процедуры вы даете определение того, что процедура должна делать. Чтобы использовать процедуру, вам придется вызвать эту процедуру для выполнения определенной задачи. Когда программа вызывает процедуру, управление программой передается вызываемой процедуре. Вызываемая процедура выполняет определенную задачу, и когда ее последний оператор завершения достигнут, она возвращает элемент управления обратно вызывающей программе.
Чтобы вызвать процедуру, вам просто нужно передать необходимые параметры вместе с именем процедуры, как показано ниже —
Когда приведенный выше код компилируется и выполняется, он дает следующий результат —
Рекурсивные подпрограммы
Мы видели, что программа или подпрограмма может вызывать другую подпрограмму. Когда подпрограмма вызывает себя, она называется рекурсивным вызовом, а процесс называется рекурсией.
Чтобы проиллюстрировать концепцию, давайте вычислим факториал числа. Факториал числа n определяется как —
Следующая программа вычисляет факториал данного числа, вызывая себя рекурсивно.
Когда приведенный выше код компилируется и выполняется, он дает следующий результат —
Ниже приведен еще один пример, который генерирует ряд Фибоначчи для заданного числа с использованием рекурсивной функции —
Когда приведенный выше код компилируется и выполняется, он дает следующий результат —
Аргументы подпрограммы
Если подпрограмма ( функция или процедура ) должна использовать аргументы, она должна объявлять переменные, которые принимают значения аргументов. Эти переменные называются формальными параметрами подпрограммы.
Формальные параметры ведут себя как другие локальные переменные внутри подпрограммы и создаются при входе в подпрограмму и уничтожаются при выходе.
При вызове подпрограммы есть два способа передачи аргументов в подпрограмму:
| Sr.No | Тип звонка и описание |
|---|---|
| 1 | Звонок по значению Этот метод копирует фактическое значение аргумента в формальный параметр подпрограммы. В этом случае изменения, внесенные в параметр внутри подпрограммы, не влияют на аргумент. Этот метод копирует адрес аргумента в формальный параметр. Внутри подпрограммы адрес используется для доступа к фактическому аргументу, используемому в вызове. Это означает, что изменения, внесенные в параметр, влияют на аргумент. Этот метод копирует фактическое значение аргумента в формальный параметр подпрограммы. В этом случае изменения, внесенные в параметр внутри подпрограммы, не влияют на аргумент. Этот метод копирует адрес аргумента в формальный параметр. Внутри подпрограммы адрес используется для доступа к фактическому аргументу, используемому в вызове. Это означает, что изменения, внесенные в параметр, влияют на аргумент. Pascal. Процедуры и функцииПроцедуры и функции в языке Pascal являются подпрограммами. Подпрограмма – это именованная часть программы, представляющая собой некоторое собрание операторов, структурированных аналогично основной программе. Подпрограммы не необходимы, но их наличие заметно облегчает работу программиста и увеличивает «ценность» кода. Описываются подпрограммы между разделом описания переменных и началом тела основной программы. Так выглядит структура всей программы в Pascal: Как уже было сказано ранее, подпрограммы в Pascal представлены в лице функций и процедур, которые могут быть встроенными и пользовательскими. Первые, как правило, изначально присутствуют в системе, а вторые создаются программистом. Нас интересуют в первую очередь пользовательские подпрограммы, работа со встроенными вызывает меньше хлопот. После описания, подпрограммой можно пользоваться посредством ее имени. При этом управление из места вызова передается соответствующей подпрограмме.
Для передачи данных, после объявления имени подпрограммы, в круглых скобках необходимо указать параметры, которые в свою очередь можно разделить на передаваемые и возвращаемые. Передаваемые параметры – это переменные, которые подпрограмма получает из главной части программы, а возвращаемые – отдает (возвращает) ей. Также различают формальные и фактические параметры. Те, что используются при вызове процедуры или функции называются фактическими, а формальные описываются в заголовке подпрограммы, и принимают значения фактических параметров. Формальные параметры должны совпадать типом и количеством с фактическими. Чтобы стало понятно, где находятся те или иные части подпрограмм, рассмотрим общую форму записи процедур и функций: Процедура: Вызов процедуры: Функция: В Pascal, также как и во многих других языках программирования, переменные по отношению к программе делятся на локальные и глобальные. Те, которые объявляются в основной части, называются глобальными, а в процедуре или функции – локальными. Локальные переменные в отличие от глобальных могут использоваться лишь внутри подпрограммы, к которой они принадлежат. Теперь более детально рассмотрим в отдельности каждый вид подпрограмм. Пользовательские процедурыПроцедура – это независимая совокупность операторов, выполняющих заданную последовательность действий, и определенных отдельно от основной части программы. Она начинается со служебного слова Procedure, после которого идет имя и заголовок процедуры. Остальная часть аналогична основной программе. Напишем пример программы, показывающей принцип работы простой процедуры. Программа выводит сумму целых чисел заданного диапазона. Имя процедуры прописано после служебного слова, определяющего, что создана именно процедура. Далее идет заголовок, где первые две переменные – это формальные параметры, в которые передается значение от фактических k и n. Переменная rez возвращает результат и называется параметром-переменной (определяются после слова Var), а k и n – параметрами-значений. Локальная переменная – i, она описана сразу после заголовка процедуры. Вызывая, в основной части программы процедуру sum, в качестве передаваемых параметров мы указали три целочисленных переменных. Заметьте, что их количество соответствует числу формальных параметров. Порядок также важен, т. е. в переменную pk передается значение переменной k, в pn значение n и т. д. В вышеизложенном примере было бы вполне уместным не использовать параметр-переменную rez, а определить ее локально. В этом состоит различие между процедурами и функциями в Pascal. Пользовательские функцииВ отличие от процедур, функции могут быть задействованы в основной программе, лишь в каком либо выражении. Также для обращения к функции необходимо знать тип данных результата, возвращаемого ей. Описание функций начинается со служебного слова function, вслед за которым идет ее заголовок, а дальше те же блоки, что и у процедуры. В вызываемую часть результат работы функции должен быть возвращен посредством имени последней. Это предусматривает хотя бы одно присвоение ей значения. Допустим необходимо вычислить наибольший общий делитель двух целых чисел. Результатом решения данной задачи будет одно число, поэтому мы воспользуемся именно функцией. В конце описания функции, ее имени присваивается значение, которое впоследствии примет переменная nod. Как видите, в функцию из основной части передаются только два фактических параметра (m и n), что соответствует количеству формальных параметров. И если в заголовке процедуры после слова Var можно указать переменные, также относящиеся к числу формальных параметров, то в функции эта обязанность лежит на ее имени, принимающем после своей работы какое-то значение. Теперь вы знаете какие однокоренные слова подходят к слову Как пишется процедура в паскале, а так же какой у него корень, приставка, суффикс и окончание. Вы можете дополнить список однокоренных слов к слову "Как пишется процедура в паскале", предложив свой вариант в комментариях ниже, а также выразить свое несогласие проведенным с морфемным разбором. |
