Бочаров презентации 1 семестр / Tech_Progr_PPT_3p_2016

Подпрограммы в языке С

Программы на любом языке программирования обычно помимо главной программы (функции main в языке С) включают также ряд вспомогательных программ – подпрограмм. Это относительно самостоятельные части программы, решающие некоторые частные задачи. Они вызываются из главной программы или из других подпрограмм. Главные преимущества использования подпрограмм:

они позволяют структурировать программу, сделать ее более понятной, исключив излишнюю детализацию кода главной программы и подпрограмм верхнего уровня;

один раз описав подпрограмму, ее можно вызывать неоднократно в любом месте данной программы, а включив в состав библиотек, также вызывать и из других программ.

Подпрограммы в языке С

Все подпрограммы в языке С называются функциями, но по своему действию они эквивалентны как функциям языка Паскаль, если возвращают в качестве результата одно значение, так и процедурам языка Паскаль, если они возвращают несколько значений. В этом случае передача данных извне в

функцию и передача результатов работы из функции в другие функции,

включая главную функцию, осуществляется через ее параметры.

Все функции до их вызова быть описаны. Параметры функций в их описании называются формальными, поскольку они не имеют конкретных значений. При вызове функции вместо формальных параметров в функцию подставляются их фактические значения, поэтому они называются

фактическими параметрами.

В отличие от Паскаля, С++ и ряда других языков программирования, в которых передача данных через параметры подпрограмм возможна и по значению, и по ссылке, в языке С принят только способ передачи по значению. В этом случае при вызове функции создаются копии ее локальных

переменных, которые по завершении работы функции уничтожаются, а

значения фактических параметров функции остаются без изменений, даже если во время работы функции соответствующие им переменные были изменены. Чтобы избежать потери результатов, через параметры передаются не сами переменные, а указатели на них, т.е. адреса. Формальные параметры функции объявляются указателями. Пример на

следующем слайде.

Подпрограммы в языке С

int main(void)

//Вызов описанных функций

//При вызове функций типы их параметров не указываются!!!

{

printf("%10.3f\n%c\n", sinc(0), upcase('a')); // вызов sinc() и upcase() int v = 7, w = 2;

MinMax(v,w,&v,&w); // вызов функции MinMax()

/* v и w – входные параметры (имена ячеек с исходными данными), а &v и &w – адреса ячеек памяти, в которые мы помещаем результаты.

Результаты возвращаются только через адреса!!! Оператор & дает адрес переменной, перед которой он записан.

В этом примере мы поместили результаты в те же самые ячейки, в которых находились исходные данные: в ячейку v мы поместили значение мин., а в ячейку w – значение макс., но это не обязательно, можно было использовать и другие ячейки памяти */

printf("%d %d\n",v,w); return 0;

}

Основные алгоритмы

Нахождение наибольшего (наименьшего) значения среди элементов массива

Будем рассматривать нахождение наибольшего значения. Наименьшее значение находится аналогично, с минимальными изменениями алгоритма.

Для выполнения алгоритма требуется одна переменная (ячейка памяти), тип

которой соответствует типу элементов массива. Там будет храниться текущее значение максимального по величине элемента массива, а после завершения

– наибольший элемент массива. Будем считать, что в массиве числа. Алгоритм следующий

Объявляем переменную и заносим туда первый элемент массива.

Движемся вдоль массива слева направо, перебирая в цикле индексы

элементов, начиная со 2-го, и повторяем следующие действия:

Сравниваем величину числа в нашей ячейке памяти и текущий элемент массива, на индекс (номер) которого указывает счетчик цикла. Если число в массиве больше, чем число в ячейке, то заносим туда число из массива (старое значение пропадает), иначе, ничего не делая, переходим к

следующему элементу массива.

 Когда проделаем эти действия с последним элементом массива, то в ячейке будет находиться максимальное по величине число.

Пример программы, реализующей описанный алгоритм, приведен на следующем слайде

Основные алгоритмы

#include <stdio.h> #define n 5

int main(int argc, char *argv[])

{

int a[n];

printf("Enter elements of array:\n\n"); int i; for (i=0; i < n; i++)

{

printf("a[%d]= ",i); scanf("%d", &a[i]);

}

puts("\n");

for (i=0; i < n; i++) printf("%d ",a[i]); puts("\n"); // MAX finding

int max=a[0];

for (i=1; i < n; i++) if (a[i] > max) max = a[i]; printf("MAX = %d\n\n", max);

return 0;

}

Основные алгоритмы

Алгоритм суммирования ряда чисел – накапливающий сумматор (аккумулятор)

Содержимое ячейки памяти обнуляется, затем к нему прибавляется первое число, а результат сохраняется в той же ячейке. К новому содержимому ячейки прибавляется 2-е число, результат сохраняется снова в ней же и т.д.

Тактовые импульсы

RG - регистр, устройство временного хранения данных

Основные алгоритмы

Пример программы определения количества чисел меньших 50, которые кратны 7 и не делятся на 3, а также вычисления суммы этих чисел

#include <stdio.h>

int main(int argc, char *argv[])

{

int sum = 0; int x = 7; int i = 0; while (x < 50)

{

if (x % 3 != 0)

{

sum += x; i++;

}

x += 7;

}

printf("The number of digits = %d The sum = %d\n\n", i, sum); return 0;

}

Суммирование членов ряда Лейбница 1 – 1/3 + 1/5 – 1/7 + 1/9 +… ≈ π/4, вычисление π и оценка

погрешности аппроксимации

#define pi 3.1415926 #include <stdio.h> #include <math.h>

float fpi(int);

int main(void)

{

int n; char proc = '%'; printf("N= "); scanf("%d",&n); float res = fpi(n);

float err = fabs(res - pi)/pi*100;

printf("\nPI ~ %8.6f Err = %4.1f %c\n\n",res, err, proc); return 0;

}

float fpi(int k)

{

float sum = 0;

int i; for (i = 0; i < k; i++)

{

int zn; if(i % 2 == 0) zn = 1; else zn = -1; sum += (float) zn /(2*i+1);

}

return 4.0 * sum;

}