Итак, пусть Factorial(n) – это функция вычисления факториала числа n. Тогда, учитывая, что нам «известен» факториал 1 – это 1, можно построить следующую цепочку:

Но, если бы у нас не было терминального условия, что при n=1 функция Factorial должна возвратить 1, то такая теоретически цепочка никогда бы не завершилась, и это могло ошибкой Call Stack Overflow – переполнение стека вызова. Чтобы понять что такое стек вызова и как он может переполниться, давайте посмотрим на рекурсивную реализацию нашей функции:

Function factorial(n: Integer): LongInt;

Begin

If n=1 Then

Factorial:=1

Else

Factorial:=Factorial(n-1)*n;

End;

Как мы видим, для того, чтобы цепочка работала корректно, необходимо перед каждым очередным вызовом функции самой себя, где-то сохранять все локальные переменные, чтобы затем при обратном «разворачивании» цепочки результат был правильным (вычисленное значение факториала от n-1 умножилось на n). В нашем случае – при каждом вызове функции factorial из самой себя, должны сохраняться все значения переменной n. Область, в которой сохраняются локальные переменные функции при рекурсивном обращении к самой себе, называется стеком вызова. Разумеется, этот стек не бесконечный и при неправильном построении рекурсивных вызовов может быть исчерпан. Конечность итераций нашего примера гарантируется тем, что при n=1 вызов функции прекратится.

Передача параметров по значению и по ссылке

До сих пор мы не могли изменить в подпрограмме значение фактического параметра (т.е. того параметра, который указывается при вызове подпрограммы), а в некоторых прикладных задачах это было бы удобным. Вспомним процедуру Val, которая изменяет значение сразу двух ее фактических параметров: первый – это тот параметр, куда будет записано преобразованное значение строковой переменной, а второй – это параметр Code, куда помещается номер ошибочного символа, в случае неудачи при преобразовании типа. Т.е. все-таки существует механизм, при помощи которого подпрограмма может изменять фактические параметры. Это возможно благодаря различным способам передачи параметров. Давайте разберемся детально в этих способах.

83

Передача параметров по значению

По сути, именно таким образом мы передавали все параметры в наши подпрограммы. Механизм следующий: при указании фактического параметра, его значение копировалось в область памяти, где располагается подпрограмма и затем, после того, как функция или процедура завершила свою работу, эта область очищается. Грубо говоря, во время работы подпрограммы, существует две копии ее параметров: одна в области видимости вызывающей программы, а вторая – в области видимости функции.

При таком способе передачи параметров требуется больше времени на вызов подпрограммы, так как помимо самого вызова, необходимо скопировать все значения всех фактических параметров. В случае, если в подпрограмму передается большой объем данных (например, массив с большим количеством элементов), время, требуемое на копирование данных в локальную область, может быть существенным и это необходимо учитывать при разработке программ и поиске узких мест в их производительности.

При таком способе передачи, фактические параметры не могут быть изменены подпрограммой, так как изменения коснутся только изолированной локальной области, которая высвободится после завершения работы функции или процедуры.

Передача параметров по ссылке

При таком способе, значения фактических параметров не копируются в подпрограмму, а передаются адреса в памяти (ссылки на переменные), по которым они располагаются. В этом случае, подпрограмма уже изменяет значения, находящиеся не в локальной области, поэтому все изменения будут видны и вызывающей программе.

Для того, чтобы указать, что какой-либо аргумент необходимо передать по ссылке, перед его объявлением добавляется ключевое слово var:

Procedure getTwoRandom(var n1, n2:Integer; range: Integer);

Begin

Randomize;

n1:=random(range);

n2:=random(range); end;

var rand1, rand2: Integer;

Begin getTwoRandom(rand1,rand2,10); WriteLn(rand1); WriteLn(rand2);

End.

В этом примере, в процедуру getTwoRandom в качестве фактических параметров передаются ссылки на две переменные: rand1 и rand2. Третий фактический параметр (10) передается по значению. Процедура записывает посредством формальных параметров

84