6.9.4. Процедуры и функции как параметры

Отличительной особенностью Турбо Паскаля является разрешение передавать в процедуры и функции имена других подпрограмм, оформляя их как параметры. И точно так же, как передавалось значение, может передаваться некая функция его обработки. Особенно важным это становится при программной реализации алгоритмов вычислительной математики (хотя можно назвать и ряд других областей). Например, становится возможным написать процедуру интегрирования любой функции вида f(t) по следующей {113} схеме (рис. 6.10). Неочевидным здесь может показаться только введение функционального типа и то, как он определяется.

PROCEDURE Integrate LowerLimit, UpperLimit : Real; VAR Result : Real; Funct : Функциональный тип); VAR Описание локальных переменных процедуры t : Real; BEGIN Численное интегрирование по t от LowerLimit до Upper limit функции Funct, причем для получения значения функции при заданном аргументе t достаточно сделать вызов Funct(t). Результат интегрирования должен быть возвращен через параметр-переменную Result. END;

Рис. 6.10

Функциональный или процедурный тип (в зависимости от того что описывается) — отнюдь не тип возвращаемого значения, а тип заголовка подпрограммы в целом. Так, на рис. 6.10 параметр Func есть одноместная функция вида f(t), возвращающая вещественное значение. Класс таких функций может быть описан типом

TYPE

RealFunctionType = function ( t : Real ) : Real;

В этом описании имя подпрограммы не ставится — оно здесь не играет роли. Но обязательно перечисляются типы параметров и, если тип описывает функцию, тип результата. Идентификаторы параметров могут быть выбраны произвольно. Основная смысловая нагрузка падает на их типы и порядок следования. Тип, к которому могла бы принадлежать процедура Integral (см. рис. 6.10), должен был бы выглядеть примерно так:

TYPE

ProcType = procedure ( А, В : Real; VAR X : Real;

f : RealFunctionType );

а тип процедуры без параметров:

NoParamProcType = procedure;

После объявления процедурного (функционального) типа его можно использовать в описаниях параметров подпрограмм. И, ко-{114}нечно, необходимо написать те реальные процедуры и функции, которые будут передаваться как параметры. Требование к ним одно: они должны компилироваться в режиме {$F+}. Поскольку по умолчанию принят режим {$F-}, такие процедуры обрамляются парой соответствующих директив. На рис. 6.11 дан пример функции, принадлежащей введенному выше типу RealFunctionType.

{$F+} { включение режима $F+ } FUNCTION SinExp ( tt : Real ) : Real; BEGIN SinExp := Sin(tt)*Exp(tt) END; {$F-} { восстановление режима по умолчанию }

Рис. 6.11

Такая функция может быть подставлена в вызов подпрограммы на рис. 6.10:

Integral( 0, 1, Res1, SinExp )

и мы получим в переменной Res1 значение интеграла в пределах [0,1]. Не всякую функцию (процедуру) можно подставить в вызов. Нельзя подставлять: во-первых, процедуры с директивами inline и interrupt (из-за особенностей их машинного представления); во-вторых, вложенные процедуры или функции; в-третьих, стандартные процедуры и функции, входящие в системные библиотеки Турбо Паскаля. Нельзя, например, взять интеграл функции синуса:

Integral(0, 1, Res2, Sin)

хотя встроенная функция Sin внешне подходит по типу параметра. Последнее ограничение легко обходится переопределением функции (рис. 6.12).

{$F+} FUNCTION Sin2( X : Real ) : Real; BEGIN Sin2 := Sin( X ) END; {$F-}

Рис. 6.12 {115}

Теперь вызов процедуры интегрирования переписывается как

Integral( 0, 1, Res2, Sin2 )

Применение процедурного типа не ограничивается одним лишь описанием параметров-процедур или функций. Раз есть такой тип, то могут быть и переменные такого типа.