7. Понятие исходного, объектного, загрузочного модулей. Назначение.

Исходный модуль – исходный текст программы, написанный на каком-либо алгоритмическом языке. При программировании в коде исходный текст и исполняемый код идентичны.

Объект, получаемый транслятором в результате трансляции исходного модуля, называется объектный модуль. В этом модуле кроме машинных команд сохраняется информация об именах переменных, адресах команд, требующих модификации при объединении модулей в единую программу и отладочная информация. Далее эта информация используется программой редактором связей для получения загрузочного модуля.

Загрузочный модуль – программный модуль, представленный в форме, пригодной для загрузки в ОП для выполнения. Загрузочный модуль является конечным результатом действий программиста. Это исполняемый код, который может выполнятся на компьютере.

8. Понятие программы, подпрограммы, функции. Способы передачи и возврата параметров в подпрограммы и функции.

Программа – основная часть программы, которая получает управление от ОС в момент ее запуска, и которая в последующем определяет ход ее выполнения, в соответствии с заданным алгоритмом. Программа отвечает и за ее нормальное завершение – освобождение занимаемых ранее ресурсов. На языке C главная программа main – функция или WinMain для Windows.

Подпрограмма – программа, вызываемая другой программой или подпрограммой. Основное отличие от главной программы, то что она не настраивает окружающую среду. Предполагается, что это сделала главная программа. Подпрограмма же использует уже установленную среду. Подпрограмма выполняет действия по распределению памяти для собственных переменных и самой себя. Если все внутренние переменные подпрограммы живут только пока есть сама подпрограмма (языки C и Algol), то, разумеется, где-то должны выполняться действия по запросу и распределению памяти для переменных, а по завершению работы необходимо удалить из памяти ранее распределённые переменные. Кроме того, на входе подпрограммы выполняется «распаковка» входных параметров, а на выходе «упаковка» возвращаемого значения, если оно есть. Отсюда видно, что подпрограмма не может быть запущена самостоятельно. Она должна быть вызвана другой подпрограммой или главной программой. При этом вызывающая программа обязана обеспечить среду функционирования подпрограммы.

Использование подпрограмм экономит память, программа в целом становится короче, но работает такая программа чуть-чуть медленнее, так как тратится время на вызов подпрограммы. С другой стороны, при разбиении программы на подпрограммы лучше просматривается структура больших и сложных программ. Подпрограммы обеспечивают логическую сегментацию программы, облегчают отладку, снижают общее время отладки. Но самая главная ценность грамотно написанных подпрограмм в том, что их могут использовать другие программисты в других программах.

Подпрограммы делятся на два класса – процедуры и функции. Основное отличие процедур от функций заключается в том, что процедура может и не возвращать в главную программу результатов своих действий, а функция обязательно возвращает какой-либо результат. Список параметров, передаваемых в процедуры и функции, состоит из имен параметров и указания их типа. Примеры №1, объявления подпрограмм:

на языке Pascal: Procedure Pr(x1, x2: real; A: Integer);

на языке С: double Pr(double x1; double x2; int A);

Такая передача параметров называется передачей по значению. В момент вызова процедуры в памяти создаются временные переменные с именами x1, x2, A и в них копируются значения аргументов, передаваемых при вызове. На этом связь между аргументами и переменными разрывается. Можно изменять внутри процедуры значения x1, x2 и A, но это никак не отразится на значениях аргументов.

Существует ещё один способ передачи параметров в подпрограммы. Это так называемая передача параметров по ссылке. Пример №2,

на языке Pascal: Procedure Pr(var x1; x2: real; var A: Integer);

на языке С:

1) double Pr( int &x) // передается адрес переменной

{ x=x+1; return 0}

Pr(y); // вызов подпрограммы

2) double Pr(int *x); // передается указатель (косвенная адресация)

{ *x = *x+1; return 0}

Pr(&y); // вызов подпрограммы

В этом случае не происходит копирования значения аргумента в локальную, временную переменную в подпрограмме. Подпрограмма реально работает не с параметром, а со ссылкой – указателем на место хранения аргумента в памяти. Соответственно, любые изменения параметра x1, произведённые в подпрограмме, в действительности относятся не к этому параметру, а к тому аргументу, который передан при ее вызове.