Глава 1. Вычисление значений функций

В отличие от таких языков программирования, как Алгол, Паскаль, Фортран и других, в которых делается различие между программами и подпрограммами, процедурами и функциями, в языке С++ и его предшественнике языке Си используются только функции. При программировании на языке С++ функция является основным понятием, без которого нельзя обойтись. Каждая программа на языке С++ – это совокупность функций. Каждая функция глобальная, т.е. при определенных условиях доступна в модуле либо во всех модулях программы. Каждую из этих функций нужно определить либо описать до её использования в конкретном модуле программы. Программа должна обязательно включать единственную функцию main(), которая является главной функцией [24]. Функция main() обеспечивает создание точки входа в откомпилированную программу. Кроме этой функции в программе может быть любое количество пользовательских функций. Пользовательские функции прямо или опосредованно вызываются из функции main().

При написании функций часто используются операторы циклов.

1.1. Операторы циклов

Операторы циклов применяются для организации многократно автоматически повторяющихся вычислений [1, 17, 32]. Любой цикл содержит тело цикла, то есть операторы, которые повторяются несколько раз, начальные установки, модификацию параметров цикла и проверку условия продолжения выполнения цикла.

Один проход цикла называется итерацией. На каждой итерации выполняется проверка условия. Проверка условия может выполняться либо до тела цикла (цикл с предусловием), либо после тела цикла (цикл с постусловием).

Цикл с предусловием имеет вид:

while (выражение) {операторы тела цикла};

где выражение определяет условие повторения тела цикла. Выражение вычисляется перед каждой итерацией цикла и его тип должен быть арифметическим или приводимым к нему. Выполнение операторов тела цикла начинается с вычисления выражения. Если выражение истинно (true), то операторы тела цикл будут выполняться. Если же при первой проверке выражения оно будет равно false, то цикл не будет выполняться ни разу.

Цикл с постусловием записывается в виде:

do

{операторы тела цикла}

while (выражение);

В данном цикле сначала выполняются операторы тела цикла, то есть простой либо составной операторы, а затем вычисляется выражение. Тип выражения, как и в операторе цикла с предусловием, должен быть арифметическим. Если выражение истинно (true), то операторы тела цикла выполняются ещё раз. Цикл будет завершен, когда выражение будет равным false, либо в теле цикла будет выполнен какой-либо оператор передачи управления. В отличие от цикла с предусловием, в цикле с постусловием операторы тела цикла могут быть выполнены хотя бы один раз.

Кроме указанных выше операторов циклов часто применяется цикл с параметрами. Он имеет следующий вид:

for (инициализация; выражение; шаг)

{ операторы тела цикла }

где инициализация – используется для объявления присвоения начального значения переменной цикла и присвоения начальных значений другим величинам, которые применяются в цикле. В этой части может быть использована операция «запятая» для задания нескольких операторов, выполняющихся последовательно один за другим. Инициализация осуществляется один раз в начале исполнения цикла.

Выражение – определяет условие выполнения цикла. Цикл будет выполняться, если результат выражения, приведенный к типу bool, равен true. Цикл с параметром реализуется как цикл с предусловием.

Шаг – предназначен для изменения переменной цикла. В этой части также может быть использована операция «запятая» для задания нескольких операторов.

Следует отметить, что любую часть, находящуюся внутри круглых скобок оператора с параметрами for, можно опустить. Однако точки с запятой «;» необходимо оставить на своих местах.