Процедурные типы. Процедуры и функции.

Процедурные типы - это нововведение фирмы Borland (в стандартном Паскале таких типов нет). Основное назначение этих типов - дать программисту гибкие средства передачи функций и процедур в качестве фактических параметров обращения к другим процедурам и функциям.

Для объявления процедурного типа используется заголовок процедуры (функции), в котором опускается ее имя, например:

type

Prod = Procedure (a, b, c: Real; var d: Real);

Proc2 = Procedure (var a, b) ;

РгосЗ = Procedure;

Func1 = Function: String;

Func2 = Function (var s: String): Real;

Как видно из приведенных примеров, существует два процедурных типа: тип-процедура и тип-функция.

Пример 3 иллюстрирует механизм передачи процедур в качестве фактических параметров вызова. Программа выводит на экран таблицу двух функций:

sin1(х) = (sin(x) + 1) * ехр(-х)

cos1(x) = (cos(x) + 1) * exp(-x).

Вычисление и печать значений этих функций реализуются в процедуре PRINTFUNC, которой в качестве параметров передаются номер позиции N на экране, куда будет выводиться очередной результат (с помощью этого параметра реализуется вывод в две колонки), и имя нужной функции.

Пример 3.

Uses CRT; 

type

Func = Function (x: Real) : Real;

{----------------}

Procedure PrintFunc (XPos: Byte; F:Func) ; 

{Осуществляет печать функции F . (XPos - горизонтальная позиция начала вывода) } 

const

np = 20; {Количество вычислений функций} 

var

х : Real; i : Integer; 

begin {PrintFunc} 

for i := 1 to np do 

begin

x := i * (2 * pi / np) ; 

GotoXY (XPos, WhereY) ; 

WriteLn (x:5:3, F(x):18:5) 

end 

end; {PrintFunc}

{-----------------}

Function Sin1fx: Real): Real; far; 

begin

sinl := (sin(x) + 1) * exp(-x) 

end;

Function Cos1(x: Real): Real; far; 

begin

cosl := (cos(x) + 1) * exp(-x) 

end;

{---------------}

begin {основная программа} 

ClrScr; {Очищаем экран}

PrintFunc (1, sin1); GotoXY (1,1); {Переводим курсор в левый верхний угол}

PrintFunc (40, cos1) 

end.

Обратите внимание: для установления правильных связей функций SIN1 и COS1 с процедурой PRINTFUNC они должны компилироваться с расчетом на модуль памяти. Вот почему в программу вставлены стандартные директивы FAR сразу за заголовками функций. В таком режиме должны компилироваться любые процедуры (функции), которые будут передаваться в качестве фактических параметров вызова.

Стандартные процедуры (функции) Турбо Паскаля не могут передаваться рассмотренным способом.

В программе могут быть объявлены переменные процедурных типов, например, так:

var

p1 : Proc1; 

f1, f2 : Func2; 

р : array [1..N] of Proc1;

Переменным процедурных типов допускается присваивать в качестве значений имена соответствующих подпрограмм. После присваивания имя переменной становится синонимом имени подпрограммы, например:

type

Proc = Procedure (n: word; var a: Byte); 

var

ProcVar: Proc; x, у : Byte;

Procedure Procl(x: word; var y: Byte); far; 

begin

if x > 255 then

у := x mod 255 

else

у := Byte(x) 

end;

begin {Главная программа} 

ProcVar := Proc1; 

for x := 150 to' 180 do 

begin

ProcVar (x + 100, y); 

Write (y:8) 

end 

end.

Разумеется, такого рода присваивания допустимы и для функций, например:

type

FuncType = Function (i : Integer) : Integer; 

var

VarFunc : FuncType;

i : Integer; 

Function MyFunc (count : Integer) : Integer; far;

begin

.......

end; {MyFunc} 

begin {Основная программа}

.......

i := MyFunc(1); {Обычное использование результата функции}

.......

VarFunc := MyFunc;

{Присваивание переменной процедурного типа имени функции MyFunc}

.......

end.

Отметим, что присваивание

VarFunc := MyFunc(1);

будет недопустимым, так как слева и справа от знака присваивания используются несовместимые типы: слева - процедурный тип, а справа - INTEGER; имя функции со списком фактических параметров MyFunc(1) трактуется Турбо Паскалем как обращение к значению функции, в то время как имя функции без списка параметров рассматривается как имя функции.

В отличие от стандартного Паскаля, в Турбо Паскале разрешается использовать в передаваемой процедуре (функции) любые типы параметров: значения, переменные, константы (в стандартном Паскале только значения).

Нетипизированные переменные

Еще одно очень полезное нововведение фирмы Borland - возможность использования нетипизированных параметров. Параметр считается нетипизированным, если тип формального параметра-переменной в заголовке подпрограммы не указан, при этом соответствующий ему фактический параметр может быть переменной любого типа. Заметим, что нетипизированными могут быть только переменные.

Нетипизированные параметры обычно используются в случае, когда тип данных несущественен. Такие ситуации чаще всего возникают при разного рода копированиях одной области памяти в другую, например, с помощью процедур BLOCKREAD, BLOCKWRITE, MOVE и т.п.

Нетипизированные параметры в сочетании с механизмом совмещения данных в памяти можно использовать для передачи подпрограмме одномерных массивов переменной длины (этот способ можно использовать в Турбо Паскале версии 6.0 и более ранней, в которых нет открытых массивов).

В примере 4 функция NORMA вычисляет норму вектора, длина которого меняется случайным образом. Стандартная константа MAXINT содержит максимальное значение целого типа INTEGER и равна 32767.

Следует учесть, что при обращении к функции NORMA массив X помещается в стек и передается по ссылке, поэтому описание локальной переменной А в виде одномерного массива максимально возможной длины в 65532 байта (встроенная константа MAXINT определяет максимально возможное значение типа INTEGER и равна 32767), совпадающего с X, на самом деле не приведет к выделению дополнительного объема памяти под размещение этой переменной. Иными словами, переменная А - фиктивная переменная, размер которой никак не влияет на объем используемой памяти. С таким же успехом можно было бы объявить ее в виде массива из одного элемента, правда, в этом случае необходимо позаботиться об отключении контроля выхода индекса за границы диапазона.

Пример 4 

const

NN = 100; {Максимальная длина вектора} 

var

а : array [1..NN] of Real;

i, j, N : Integer;

{----------------}

Function Norma (var x; N: Integer) : Real; 

var

a : array [1..2*MaxInt div SizeOf (Real) ] of Real absolute x;

i : Integer;

s : Real; 

begin {Norma}

s := 0;

for i := 1 to N do 

s := s + sqr (a [i] ) ;

Norma := sqrt(s) 

end {Norma} ;

{-------------------}

begin {main}

for i := 1 to 10 do 

begin

N := Random (NN) + 1; {Текущая длина вектора}

for j := 1 to N do

a [ j ] : = Random ; 

WriteLn ('N = ', N:2,норма=',Norma(a, N):10:7)

end 

end {main} .

Как видно из рассмотренного примера, передача одномерных массивов переменной длины не вызывает никаких трудностей. Сложнее обстоит дело с многомерными массивами, однако и в этом случае использование описанного приема (нетипизированный параметр и совмещение его в памяти с фиктивной переменной) все-таки проще, чем описанная в гл. 6 индексная арифметика. Еще раз напомню, что в случае многомерных массивов их элементы располагаются в памяти так, что при переходе от младших адресов к старшим наиболее быстро меняется самый правый индекс массива.