14.3. Ошибки при использовании массивов

При использовании массивов наиболее распространенной ошибкой является выход значения индексного выражения за допустимые границы, указанные при объявлении массива.

Если в качестве индекса используется константа, и ее значение выходит за допустимые границы, то такая ошибка обнаруживается на этапе компиляции программы. Например, если в программе объявлен массив

day : array[0..6] of string[ll],

то во время компиляции программы инструкция

day [7] := 'Воскресенье';

будет помечена как ошибочная.

Если для доступа к элементу массива в качестве индекса используется переменная или выражение, то возможно возникновение ошибки (исключения) времени выполнения программы. Например, если в программе объявлен массив

tab1: array [1..N] of integer;

то инструкция

for i:=0 to N do tab1[i] := 5;

формально является верной, и ее компиляция будет успешно выполнена.

Однако во время выполнения программы, при попытке присвоить значение несуществующему нулевому элементу массива tab, на экран будет выведено сообщение об ошибке. Вид окна и текст сообщения зависит от того, откуда запущена программа.

При запуске рассматриваемой программы из Delphi возникает исключение, и сообщение имеет вид, приведенный на рис. 14.

Рисунок 14 - Сообщение об ошибке при обращении к несуществующему элементу массива (программа запущена из Delphi)

Если программа запущена из Windows, то при попытке присвоить значение несуществующему элементу массива на экран будет выведено сообщение Range check error (ошибка контроля диапазона). В заголовке окна будет указано имя приложения, в процессе выполнения которого произошла ошибка (рис. 15).

Рисунок 15 - Сообщение об ошибке при обращении к несуществующему элементу массива (программа запущена из Windows)

Поведение программы при выходе индексного выражения за границы диапазона допустимых значений определяется настройкой компилятора.

Для того чтобы программа контролировала значения индексных выражений (в этом случае Delphi добавляет в выполняемую программу инструкции, обеспечивающие этот контроль), необходимо на вкладке Compiler диалогового окна Project Options, которое открывается выбором из меню Project команды Options, установить флажок Range checking (Контроль диапазона), находящийся в группе Runtime errors (Ошибки времени выполнения) ( рис. 16).

Рисунок 16 - Вкладка Compiler диалогового окна Project Options

Лекция 15. Функции и процедуры

15.1. Создание пользовательских функций. Передача аргументов

Очень часто процесс решения какой – либо задачи может быть мысленно представлен как последовательность решения более простых подзадач.

Процедуры и функции по своей структуре подобны обычным программам и имеют общее название – подпрограммы. Применение подпрограмм дает возможность уменьшить общее число повторении одной и той же последовательности операторов, а так же конструировать программу, как набор отдельных подпрограмм. Для сложных задач это существенно упрощает процесс программирования.

В программе описание процедур и функций обычно располагается между разделами переменных и операторов, но при этом необходимо помнить что любое имя в програм­ме должно быть обязательно описано перед тем, как оно появится среди исполняемых операторов. Каждая процедура или функция определяется только один раз, но может использоваться многократно.

В процедурах и функциях, как и в обычных программах, могут быть описаны собственные метки, константы, типы, собственные переменные и даже собственные проце­дуры и функции.

Описание функции подобно описанию процедуры, однако имеются некоторые отличия. Важнейшее из них заключается в том, что результатом работы функции является одно значение произвольного типа. Тип результата задается в заголовке функции, общий вид которого:

Function < имя функции > (< список формальных параметров >): < тип результата >

Среди входящих в функцию операторов должен обязательно присутствовать хотя бы один оператор присваивания, в левой части которого стоит имя стандартной переменной result и которая трактуется как результат, возвращаемый функцией. Этот оператор и определяет значение, вырабатываемое функцией.

Вызов и выполнение функции производятся при вычислении значения указателя функции который входит в некоторое выражение в вызывающей программе. При вызове функции передача фактических параметров происходит так же, как и при вызове процедуры.

< имя функции > (< список фактических параметров >),

Пример использования:

Вычислить: .

При решении данной задачи целесообразно использовать функцию для вычисления максимального из двух чисел. Использование функции является обоснованным, так как результатом вычисления максимума будет одно значение простого типа.

program pl_32J

var a,b,c,u:real;

function max(x,y:real):real;

begin

if x>y then result :=x else result =у

end;

begin

writeln('Enter a,b,c'); readln(a,b,c);

u:=(max(a,a+b)+max(a,b+c))/(1+ma+b*c,a*c));

writeln('u=’,u:7:3);

readln

end.

В данном примере указателями функции являются , и .

Язык Delphi позволяет передавать параметры в функции либо по значению, либо по ссылке. Передаваемый параметр может иметь любой встроенный или пользовательский тип, либо являться открытым массивом. Параметр также может быть константой, если его значение в функции не изменяется.

Передача параметров по значению (by value) – это стандартный режим передачи параметров. Когда параметр передается по значению, создается его локальная копия, которая и предоставляется для обработке в функцию.

Пример использования:

function Foo(I: Integer): Integer;

При вызове процедуры Foo() будет создана копия передаваемой ей в качестве параметра целочисленной переменной I. Таким образом функция будет работать с локальной копией переменной I, а внесенные в нее изменения никак не повлияют на значение, переданное функции.

Язык Delphi позволяет также передавать параметры в функции по ссылке (by reference) – такие параметры называются переменными параметрами (variable parameter) . Передача параметра по ссылке означает, что функция сможет изменять значение полученных переменных. Для передачи параметров по ссылке используется ключевое слово var, помещаемое в список параметров функции.

Пример использования:

function ChangeMe(var x: longint) : longint;

begin

x := 2; //Теперь X изменится в вызываемой функции

end;

Вместо создания копии переменной X ключевое слово var потребует передачи адреса самой переменной X, что позволит функции изменять ее начальное значение.

Подобно параметрам, объявленным с ключевым словом var, параметры, объявленные с ключевым словом out, являются средством возвращения функцией значения вызывающей процедуре в виде параметра. Однако в отличие от параметров, объявленных с ключевым словом var, которые должны быть инициализированы допустимым значением до вызова функции, параметры, объявленные с ключевым словом out, не предполагают проверки правильности передаваемого значения. Для ссылочных типов это означает, что при вызове функции наличие ссылки не имеет никакого значения.

Пример использования:

function ReturnMe(out O: TObject);

begin

O := SomeObject.Create;

end;

Существует простое правило: параметры объявляются как var, если они подлежат приему и возвращению, и как out, если они подлежат только возвращению.

Если необходимости изменять передаваемые функции данные нет, то параметр можно объявить как константу, использовав ключевое слово const.

Параметр в виде открытого массива (open array) позволяет передавать в функцию различное количество аргументов. Передать можно открытый массив элементов одинакового типа или массив констант различного типа.

Пример использования:

function AddEmUp(A: array of Integer): Integer;

В приведенном примере объявлена функция, который должен быть передан открытый массив целых чисел.

В открытом массиве можно передавать переменные, константы или выражения массива любого типа (динамического, статического или входящего открытого).

Пример использования:

var

I, Rez: Integer;

const

J = 23;

begin

I := 8;

Rez := AddEmUp([I, I + 50, J, 89]);

или

var

A: array of integer;

begin

SetLength(A, 10);

for i := Low(A) to High(A) do

A[i] := i;

Rez := AddEmUpConst(A);

Область видимости (scope) – это определенный участок программы, на протяжении которого данная функция известна компилятору. Глобальные константы видимы в любой точке программы, в то время как локальные переменные видны только в той функции, где они объявлены.

Пример использования:

program Foo;

const

SomeConstant = 100;

var

SomeGlobal: Integer;

Double;

function SomeProc;

var

D, LocalD: Double;

begin

LocalD := 10.0;

D := D - LocalD;

end;

begin

SomeGlobal := SomeConstant;

D := 4.593;

SomeProc;

end

Здесь переменные SomeConstant, SomeGlobal и D имеют глобальную область видимости, поэтому их значения видны компилятору в любой точке программы. Функция SomeProc() имеет две собственные локальные переменные D и LocalD. Любая попытка обратиться к переменной LocalD вне функции SomeProc() приведет к сообщению об ошибке. Обращение к переменной D внутри функции SomeProc() вернет значение ее локального экземпляра, тогда как обращение к переменной D вне функции вернет значение одноименной глобальной переменной.