3.3 Подпрограммы. (Процедуры, Функции)

Алгоритм решения задачи проектируется путем декомпозиции всей задачи в отдельные подзадачи. Обычно подзадачи реализуются в виде подпрограмм. Это делает код программы более удобочитаемым, более гибким. Такие программы легче редактировать, и в них легче находить ошибки.

Подпрограмма – Фактически самостоятельная программа со своими переменными, со своими типами, константами, а в некоторых случаях еще и со своими подпрограммами, но оформленная отдельно внутри программы. Структура подпрограмм точно такая же как и у программ.

В Pascal существуют два типа подпрограмм - процедуры и функции. Описываются они служебными словами procedure и function соответственно.

Их принципиальное отличие – Функция возвращает значение, а процедура нет.

3.3.1Процедуры

Procedure

Каждая процедура должна иметь уникальное имя, по которому к ней можно обращаться по ходу программы.

Также существует возможность передачи процедурам параметров. Для этого, при объявлении процедуры в скобках после имени указываются имена переменных и их типы (при вызове процедуры, эти переменные будут

локальными).

Существует два способа передачи параметров

процедурам:

Procedure Sample(var x: integer);

и

70

Procedure Sample(x: integer);

В первом случае, процедуре передаётся лишь ссылка на адрес в памяти, где находится значение переменной (т.е. при её изменении в ходе работы процедуры, по её завершении, изменится значение той переменной, которая была передана; таким образом обязательно указание переменной, а не только лишь значения). Во втором же – процедура создаёт в памяти новую переменную.

Вызывать процедуру следует по её имени, указывая, если это необходимо, параметры (которые должны соответствовать типам, указанным для параметров при объявлении процедуры).

Типы передаваемых параметров – любые (даже процедуры и функции, что, однако, требует применения директив и не будет рассмотрено в рамках данного пособия, так как эта тема требует отдельного освещения).

При вызове процедуры, все переменные, которые создаёт сама процедура, помещаются в стек – специальную область памяти. Если их имена совпадают с именами глобальных переменных – доступ к ним из данной процедуры невозможен, хотя их значения для всей программы остаются неизменными.

Таким образом, существует кардинальное различие между переменными, объявленными в процедурах (они называются локальными) и переменными, объявленными в самой программе в разделе описания переменных (глобальные переменные).

Кглобальным переменным имеется доступ из любой части программы, кроме случая совпадения имён переменных процедуры собственно с именами глобальных переменных, о чём было сказано выше.

Клокальным переменным доступ имеется лишь только в рамках той процедуры, в которой они объявлены, причём, если имеется случай вложенных процедур, то речь идёт уже о локальных переменных разного уровня

71

вложенности и для внутренней процедуры переменные внешней будут иметь «глобальный» характер, а для всей программы в целом – «локальный» характер. Об этих особенностях следует помнить при использовании процедур.

Program Bugaga;

Var

iX: integer;

Procedure Free(var iX: integer); Begin

iX := 3; End;

Begin

Free(iX);

End.

3.3.2Функции

Function

Как было сказано выше, функция отличается от процедуры лишь тем, что она возвращает значение.

Function Tretij_Den_Bez_Otdyha_8( var rSidim: real; iUstali, iOchen: integer): Boolean;

Вышеприведённая запись означает, что функция при вызове возвратит булевское значение.

Механизм можно представить так: внутри функции существует ещё одна переменная, имя которой совпадает с именем функции, также совпадает её тип и тип, возвращаемый функцией. По окончании работы функции будет возвращено значение именно этой переменной.

72

Вызвать функцию можно следующим образом:

Program Demonstrate_Calling_Function;

Var

iY: integer;

Function Shtopor: Integer;

Begin

Shtopor := iY*iY;

End;

Begin

iY := 3;

iY := Shtopor;

End.

3.3.3Рекурсия

Рекурсия – это такой способ использования процедур, либо функций, при котором процедура/функция вызывает сама себя напрямую, либо посредством других процедур/функций.

Наглядно объяснить смысл рекурсии можно на примере использования толкового словаря. Когда Вы встречаете непонятное слово Вы пользуетесь толковым словарём (вызов функции). Вы находите в нём непонятное слово и читаете его описание. Если все слова описания понятны – вы заканчиваете работу со словарём (работа с функцией закончена). Однако возможен случай, когда некоторые слова в описании будут непонятны. Тогда Вы оставляете закладку на странице и ищете в словаре непонятное в описании слово (вызов функцией самой себя). Однако и в его описании может встретиться непонятное слово и Вы, снова оставив закладку, начнёте искать уже

73

это слово в словаре. В конце концов, Одно из определений в итоге не вызовет у Вас никаких сложностей и Вы вернётесь к предыдущему и т.д. до тех пор, пока все слова в первом определении не станут ясны. Тогда необходимый результат достигнут (возврат функцией конечного значения).

Аналогично обстоит дело и в программировании, достаточно только определить рекурентную функцию и условие, при котором она будет себя вызывать. К тому же, в отличие от случая со словарём, Вам не нужно ставить «закладки» - об этом уже позаботились разработчики среды программирования. Каждая новая «копия» процедуры/функции работает независимо от предыдущей, а переменные остаются в стеке.

Составим программу, которая рекурсивно вычисляет факториал числа. Для начала надо определить функцию:

Мы знаем, что факториал числа N есть факториал числа N-1 умноженного на N, а именно N!=N(N-1)!. Пусть f(N)=N!, тогда можно записать, что f(N)=f(N-1)*N.

Теперь нужно определить условие, при котором фукнция будет обращаться к самой себе по выведенному нами правилу: Эта рекуррентная последовательность ведет к уменьшению аргумента, и мы знаем, что по определению 1!=1, 0!=1, отсюда условие: если N>1 тогда вызвать функцию, в противном случае значение функции 1.

Program simple_recurs;

Function fuck(iN: integer): longint; Begin

If (iN=0) or (iN=1) then fuck:=1 Else fuck:=iN*fuck(iN-1);

End;

Begin Writeln(fuck(6));

74