Лекция 9. Функции

Создание и использование функций. Аргументы функции. Возвращение значений. Локальные переменные. Нахождение адресов. Указатели, первое знакомство. Функции с переменным количеством аргументов.

Создание и использование функций

Принципы программирования на языке Си основаны на понятии функции. Мы уже рассмотрели несколько функций: printf( ), scanf( ), getchar( ), putchar( ). Эти функции являются системными, однако мы создали и несколько своих собственных функций под общим именем main( ). Выполнение программы всегда начинается с команд, содержащихся в функции main( ), затем последняя вызывает другие функции. Рассмотрим вопрос, как создавать свои собственные функции и делать их доступными для функции main( ), а также для других функций.

Функция - это самостоятельная единица программы, спроектированная для реализации конкретной задачи. Вызов функций приводит к выполнению некоторых действий. Например, при обращении к функции printf( ) осуществляется вывод данных на экран. В общем, функции могут выполнять действия и получать значения величин, используемых в программе.

Почему мы пользуемся функциями? Во-первых, они избавляют нас от повторного программирования. Если конкретную задачу в программе необходимо выполнить несколько раз, мы напишем соответствующую функцию только один раз, а затем будем вызывать ее всегда, когда требуется. Во-вторых, мы можем применять одну функцию, например putchar( ), в различных программах.

!

Если некоторая задача выполняется только в одной программе, лучше оформить ее решение в виде функции, т.к. функции повышают уровень модульности программы и, следовательно, облегчают ее чтение, внесение изменений и коррекцию ошибок. Дополнительное преимущество указанного подхода заключается в том, что если мы создадим функции общего вида, то их можно будет использовать и в других программах.

Многие программисты думают о функции, как о "черном ящике". Они задают ее через поступающую информацию и полученные результаты. Все, что происходит внутри черного ящика, их не касается. Что нам требуется знать о функциях? Нужно знать, как их можно определять, как к ним обращаться и как устанавливать связи между функцией и программой, ее вызывающей.

Абстракция управления в языке Си обеспечивается с помощью функций. Все функции могут быть рекурсивными. В языке Си отсутствуют подпрограммы (процедуры), однако возврат функцией значения в вызывающую программу не обязателен, следовательно, функции могут быть разделены на две категории - функции, возвращающие значения, и функции, не возвращающие значения в вызывающую программу (подпрограммы) .

Определение функций, возвращающих значение, имеет следующий формат:

[static]

тип-результата имя-функции (формальные аргументы)

описание формальных параметров

{

тело функции

}

где имя функции - правильный идентификатор, а тело функции имеет вид

определения и описания

операторы

!

Все, что взято в квадратные скобки, может и не быть static - мы рассмотрим в лекции 10. Указание типа-результата функции в языке Си не является обязательным. Если тип результата не указан, то предполагается, что результат имеет тип int. Поскольку указание типа функции приводит к большей ясности и легкости чтения программы, а также упрощает нахождение в ней ошибок, тип функции всегда должен быть указан явно.

В качестве результата функция не может возвращать массив (см. лекцию 13) или функцию, но может возвращать указатель на массив или функцию. Выполнение функции, возвращающей значения, обязано завершиться оператором return вида

return e;

который обеспечивает выдачу результата e. Функция, возвращающая значение, может содержать более одного оператора return.

Определения функции, не возвращающей значения, имеют следующий формат:

[static] void имя-функции(формальные аргументы)

описание формальных параметров

{

тело функции

}

Выполнение такой функции завершается, если выполнено ее тело или оператор return вида

return;

Функция, не возвращающая значения, может содержать более одного оператора return.

Класс памяти static (необязательный) ограничивает видимость функции и других внешних определений. Функция с классом памяти static невидима вне содержащего ее файла. Если в тексте программы есть обращение к функции, то необходимо описание функции, которое в тексте должно быть помещено раньше ее определения. Описания функции имеют следующую форму:

[static или extern] тип-результата имя-функции( );

[static или extern] void имя-функции( );

Если в описании не указан класс памяти (см. лекцию 10) , то по умолчанию, предполагается extern.

!

Для компиляторов, не способных обрабатывать тип void, программист может определить типvoidкак #define void int и использовать его для определения функций, не возвращающих значения. Рекомендуется следовать этому соглашению для улучшения ясности программы. Однако в таких случаях компилятор будет не в состоянии обнаружить некорректное использование этихфункцийдля возврата значений, поскольку на самом деле рассматриваемыефункциивозвращают значения, и эти значения имеют типint.