11.ФУНКЦИИ

11.1.Основные сведения о функциях

Функция – подпрограмма, которая организовывает тот или иной алгоритмический процесс и возвращает некоторое значение. Программа на языке Си имеет по крайней мере одну функцию main(), которая автоматически вызывается при запуске программы. Сама функция main() может вызывать другие функции, а те, в свою очередь, сами могут вызывать те или иные функции.

Функция состоит из объявлений и операторов и предназначена для решения определенной задачи. Каждая функция должна иметь имя, которое используется для ее объявления, определения и вызова.

Когда имя функции встречается в программе, то управление передается к телу данной функции, то есть осуществляется вызов функции. При вызове функции ей при помощи аргументов (формальных параметров) передаются некоторые значения (фактические параметры), которые используются функцией во время ее работы. Любой аргумент функции может быть константой, переменной или выражением.

Общий формат определения функции имеет следующий вид:

тип_возвращаемого_значения имя_функции (список_парамертов)

{

объявления

операторы

}

Тип возвращаемого значения объявляет тип значения, возвращаемого функцией. Если же функция не возвращает значения, тогда в качестве типа возвращаемого значения выступает пустой тип – void. Если функция не получает аргументы, список параметров также объявляется как void.

168

Функции могут возвращать значения. После обращения к функции она выполняет некоторые действия и в качестве результата своей работы может возвратить некоторое значение. С помощью инструкции return происходит возврат результата от вызываемой функции к вызывающей. После слова return может следовать любое выражение:

return выражение;

Выражение, если это необходимо, приводится к возвращаемому типу функции.

Существует три способа возвращения управления в точку программы, из которой была вызвана функция. Первые два способа относятся к случаю, когда функция не возвращает результат. В первом случае управление передается при достижении правой фигурной скобки, завершающей функцию. Во втором случае управление передается при выполнении оператора

return;

В третьем случае, когда функция возвращает результат, оператор return выражение;

возвращает вызывающей функции значение выражения. Операторов return в функции может быть несколько. Тогда

данные операторы будут фиксировать соответствующие точки выхода.

11.2. Прототипы функций

Прототип функции сообщает компилятору тип возвращаемого функцией значения, количество параметров, получаемых функцией, а также типы параметров и порядок их следования. Компилятор осуществляет проверку соответствия типов передаваемых фактических параметров типам формальных параметров, то есть компилятор использует прототип функции для проверки правильности вызовов данной функции. Прототип функции имеет такой же вид, что и определение функции, с той лишь разницей, что тело функции отсутствует, причем имена формальных параметров также могут быть опущены. Если прототип функции не задан, а встретился

169

вызов функции, то строится неявный прототип из анализа формы вызова функции.

Например, в нижеприведенной программе, которая запрашивает два числа a и b, после чего выводит на экран середину отрезка [a,b], используется функция Middle(). Прототип данной функции имеет следующий вид:

double Middle(double, double);

Данный прототип указывает, что функция Middle() имеет два аргумента типа double и возвращает результат типа double.

#include<stdio.h>

double Middle(double, double); /* прототип функции */

int main( )

{

double a, b; scanf("%lf%lf", &a, &b);

printf("middle = %f\n", Middle(a,b)); return 0;

}

/* описание функции Middle() */ double Middle(double a, double b)

{

return (a + b) / 2;

}

Важной особенностью прототипов является приведение типов аргументов. Например, если функции Middle() передать два целых аргумента 1 и 2, то данные аргументы сначала будут приведены к типу double (1.0 и 2.0), прежде чем вычислять значение выражения (a + b) / 2. Поэтому результат будет верным: 1.5. Если бы данные аргументы не были приведены к типу double, то функция возвратила бы значение 1.0.

11.3. Классы памяти

170

return sum;

}

Внешние переменные определяются вне функций, поэтому они доступны почти для любой из них. Такие переменные существуют в течение выполнения всей программы. Область же действия внешней переменной простирается от точки во входном файле, где она объявлена, до конца файла. Например, после выполнения следующей программы:

#include <stdio.h>

int i = 1; /* внешняя переменная */

void Print()

{

printf("%d\n", i);

}

int main( )

{

Print();

i++;

Print(); return 0;

}

на экране появится такой результат:

1

2

Однако, если данную программу записать в таком виде

#include <stdio.h> void Print()

{

printf("%d\n", i); /* ошибка */

}

int i = 1; /* внешняя переменная */ int main( )

172

{

Print();

i++;

Print(); return 0;

}

то это приведет к ошибке, поскольку функция Print() находится вне области действия внешней переменной i. Если необходим доступ к внешней переменной до ее объявления или она определена в другом исходном файле, следует воспользоваться описанием extern:

#include <stdio.h> void Print()

{

extern int i; printf("%d\n", i);

}

int i = 1; /* внешняя переменная */ int main( )

{

Print();

i++;

Print(); return 0;

}

Строка extern int i объявляет для оставшейся части файла, что переменная i имеет тип int, при этом память для нее не выделяется.

Инициализировать внешнюю переменную можно только при ее определении. Если внешняя переменная определена, но не инициализирована, тогда, по умолчанию, она получает нулевое начальное значение.

Заметим, что сами функции являются внешними объектами, так как в языке Си одну функцию запрещено объявлять внутри другой функции.

173

Статические переменные (static) могут быть локальными и глобальными. Локальные статические переменные видны только той функции, где они определены. Только в отличие от автоматических переменных статические локальные переменные сохраняют свое значение и после выхода из функции, а не возникают и уничтожаются при каждом ее вызове. При следующем вызове данной функции статическая локальная переменная будет иметь то значение, которое она имела при последнем выходе из нее. Например, после выполнения следующей программы на экран будут выведе-

ны числа 10, 20, …, 100:

#include <stdio.h> void Print()

{

static int i = 10; printf("%d\n", i); i += 10;

}

int main( )

{

int j;

for (j = 1; j <= 10; j++) Print();

return 0;

}

Глобальные статические переменные доступны всем функциям данного файла, расположенным ниже их определения. Но в других файлах глобальные статические переменные неизвестны.

Предыдущий пример можно переписать в таком виде:

#include <stdio.h> static int i = 10; void Print()

{

printf("%d\n", i); i +=10;

174