32. Функции. Правила описания и использования.

С точки зрения использования процедур функцию можно рассматривать как частный случай процедур общего вида, когда требуется вычислить только одно значение. Но если рассматривать функцию как структурную единицу в программе, то роль у нее иная: ФУНКЦИЯ является операцией в выражении в то время как процедура является самостоятельным действием. В Паскале существуют специальные средства для работы с функцикями.

Ф-ция описывается в след. виде:

{<Раскрываемая абстракция>}

function <имя функции>(<список описаний аргументов>):<тип>

<тело функции>

Т.к. функция вычисляет только одно значение, то тип ее может быть только скалярный. Тело функции содержит след. оператор присваивания:

<имя функции>:=<выражение>

Т.к. список формальных параметров содержит только аргументы, то подстановка формальных параметров производится только по значению.

Вызов функции производится из выражения с помощью указателя функции.

Проектирование функций и процедур: процедура-действие, функция-операция.

Пример:

function Summa(x,eps:real):real;

repeat

s:=s+a;

until (abs(a)<eps);

summa:=s (Имя ф-ции находится только в левой части. Его нельзя использовать как простую переменную. Так, в теле ф-ции использование ее имени в правой части оператора присваивания Sum:=Sum+a было бы воспринято системой как ошибочная попытка вызова этой функции без параметра).

33. Чистые процедуры. Правила и способы подстановки параметров. Механизм подстановки.

ЧИСТАЯ ПРОЦЕДУРА - процедура с параметрами, не содержащая глобальных переменных. Использование чистых процедур можно считать одной из важнейших рекомендаций для получения корректных программ, в противном случае высока вероятность возникновения побочного эффекта.

ПОДСТАНОВКА ПАРАМЕТРОВ:

При подстановке фактических параметров вместо формальных должно быть выполнено основное правило их соответствия: по количеству, порядку и типу.

Существуют три способа подстановки параметров: по значению, по типу и по имени. Рассмотрим два из них.

1) Подстановка параметра-значения.

При подстановке по значению фактический параметр вычисляется и полу­ченное значение подставляется вместо формального параметра.

В общем случае фактический параметр может быть выражением.

Правило описания:

<формальный параметр-значение>::=<список имен>:<имя типа>.

Пример. Использование параметра-значения:

{х - параметр-значение}

program Value (Output);

var a:airay[1..2] of byte;

procedure P (x:byte);

begin x:=x+2 end;

begin {Главная программа}

a[1]:=10; a[2]:=20;

P(a[1]);

P(a[l]+a[2]);

write(a[1],a[2]);

end.

Механизм подстановки параметра-значения включает следующие этапы:

1. В памяти выделяется место для формального параметра (х);

2. Вычисляется значение фактического параметра (а[1], а[1] + а[2]) и при­сваивается переменной х.

3. Далее связь между фактическим и формальным параметром обрывается, т.е. значение фактического параметра не изменяется при выполнении процедуры.

Этот способ используется, когда параметр является аргументом процедуры, значение которого не должно быть изменено при ее выполнении.

2) Подстановка параметра-переменной(по имени).

При подстановке по переменной формальный параметр ссылается на имя фактического параметра. Фактический параметр может быть только именем про­стой или структурной переменной.

Правило описания:

<формальный параметр-переменная>::=vаг<список имен>:<имя типа>.

Пример. Использование параметра-переменной.

{х - параметр-переменная }

program Name (Output);

var a:array[1..2]of byte;

procedure P(var x:byte);

begin х:=х+2 end;

begin {Главная программа}

а[1]:=10; а[2]:=20;

P(a[1]);

P(a[2]);

write(a[1],a[2]);

end.

Meханизм подстановки параметра-переменной включает следующие этапы:

1. В памяти не выделяется место для формального параметра (х), а исполь­зуется то место, где размещается фактический параметр (ссылка на фактический параметр а[1],а[2]).

2. Так как фактический параметр отождествляется с формальным, то при изменении формального параметра изменяется и фактический.

Результат выполнения процедуры должен быть описан как параметр-переменная.

Сравнивая способы подстановки, можно так оценить эффективность их ис­пользования:

- подстановка по значению не является эффективной с точки зрения исполь­зуемого объема памяти, так как требует дополнительной памяти для формального параметра, но повышает надежность программы, сохраняя значение аргумента;

- подстановка по переменной является более эффективной по памяти, так как не требует дополнительной памяти под формальный параметр. Поэтому этот способ рекомендуется использовать не только для выходных параметров, но и для структурных переменных (например, массивов) большого объема, даже если они являются аргументами.