Подпрограммы, формальные и фактические параметры — различия между версиями
Juliet (обсуждение | вклад) (→Параметры подпрограмм) |
Juliet (обсуждение | вклад) (→Параметры подпрограмм) |
||
Строка 42: | Строка 42: | ||
Как следует из названия, '''входные''' параметры только используются подпрограммой. В процессе работы подпрограммы они не изменяются. Например, функция <tt>cos(x)</tt> получает на ''вход'' значение угла в радианах и ''возвращает'' значение косинуса этого угла. Значение угла никак не модифицируется. То же можно сказать о параметрах подпрограмм из примеров выше. | Как следует из названия, '''входные''' параметры только используются подпрограммой. В процессе работы подпрограммы они не изменяются. Например, функция <tt>cos(x)</tt> получает на ''вход'' значение угла в радианах и ''возвращает'' значение косинуса этого угла. Значение угла никак не модифицируется. То же можно сказать о параметрах подпрограмм из примеров выше. | ||
− | Входно-выходные параметры используются в подпрограмме и модифицируются. То есть новое значение параметра важно для вызывающей стороны. Вспомним, например, процедуру инкремента: | + | '''Входно-выходные''' параметры используются в подпрограмме и модифицируются. То есть новое значение параметра важно для вызывающей стороны. Вспомним, например, процедуру инкремента: |
<source lang="Pascal"> | <source lang="Pascal"> | ||
Строка 75: | Строка 75: | ||
function f(x: integer): integer; | function f(x: integer): integer; | ||
</source> | </source> | ||
− | Это значит, что при вызове подпрограммы значение '''фактического''' параметра (то есть, например, значение <tt>5</tt> при вызове <tt>f(5)</tt>) будет скопировано «в формальный параметр» <tt>x</tt>. Это можно понимать так: представьте что вы — специалист по сборке моделей самолетов. Друг просит вас собрать модель из запчастей, которые у него есть. Но свои запчасти он вам не дает! Поэтому кто-то (может быть его папа) делает такие же точно запчасти и передает их вам. Вы собираете модель самолета и отдаете ее | + | Это значит, что при вызове подпрограммы значение '''фактического''' параметра (то есть, например, значение <tt>5</tt> при вызове <tt>f(5)</tt>) будет скопировано «в формальный параметр» <tt>x</tt>. Это можно понимать так: представьте что вы — специалист по сборке моделей самолетов. Друг просит вас собрать модель из запчастей, которые у него есть. Но свои запчасти он вам не дает! Поэтому кто-то (может быть его папа) делает такие же точно запчасти и передает их вам. Вы собираете модель самолета и отдаете ее другу. |
А теперь опишем наши запчасти с ключевым словом '''<tt>var</tt>'''. | А теперь опишем наши запчасти с ключевым словом '''<tt>var</tt>'''. | ||
Строка 83: | Строка 83: | ||
Вот теперь, когда друг попросит собрать ему самолет, вы соберете модель непосредственно из его запчастей. И его запчасти чудесным образом превратятся в замечательный самолет! | Вот теперь, когда друг попросит собрать ему самолет, вы соберете модель непосредственно из его запчастей. И его запчасти чудесным образом превратятся в замечательный самолет! | ||
− | Итак, | + | Итак, вернемся к программированию. Описание формального параметра без ключевого слова означает, что при вызове подпрограммы значение фактического параметра будет ''скопировано'' и подставлено на место формального. |
То есть при вызове процедуры <tt>p</tt> | То есть при вызове процедуры <tt>p</tt> | ||
<source lang="Pascal"> | <source lang="Pascal"> | ||
Строка 93: | Строка 93: | ||
p(y); | p(y); | ||
</source> | </source> | ||
− | Значение 5 будет скопировано и внутри процедуры <tt>p</tt> переменная <tt>x</tt> будет равна 5. | + | Значение 5 будет скопировано, и внутри процедуры <tt>p</tt> переменная <tt>x</tt> будет равна 5. |
А если мы описываем формальный параметр с ключевым словом '''<tt>var</tt>''', то при вызове подпрограммы в качестве формального параметра ''будет использован сам фактический параметр''. То есть для процедуры <tt>q</tt> | А если мы описываем формальный параметр с ключевым словом '''<tt>var</tt>''', то при вызове подпрограммы в качестве формального параметра ''будет использован сам фактический параметр''. То есть для процедуры <tt>q</tt> | ||
Строка 106: | Строка 106: | ||
процедура <tt>q</tt> будет работать не с копией <tt>y</tt>, а с оригиналом, самим <tt>y</tt>. И если внутри процедуры меняется значение <tt>x</tt>, значит меняется и сам <tt>y</tt>. | процедура <tt>q</tt> будет работать не с копией <tt>y</tt>, а с оригиналом, самим <tt>y</tt>. И если внутри процедуры меняется значение <tt>x</tt>, значит меняется и сам <tt>y</tt>. | ||
− | Такая передача параметров называется '''передачей по ссылке''' (в первом же случае мы | + | Такая передача параметров называется '''передачей по ссылке''' (в первом же случае мы говорим о '''передаче параметра по значению'''). «Физически» это означает, что в подпрограмму передается ''адрес'' фактического параметра, и тогда подпрограмма работает непосредственно с этим фактическим параметром. |
+ | |||
+ | '''Замечание.''' Важно понимать, что тип параметра в первую очередь играет роль для ''вызывающей стороны''! Внутри подпрограммы и с входными, и с входно-выходными параметрами работают одинаково. Внутри подпрограммы вы можете делать с ними все, что хотите. Вопрос в том, как это влияет на того, кто вызвал данную подпрограмму. | ||
+ | |||
+ | Рассмотрим пример неправильной процедуры инкремента: | ||
+ | <source lang="Pascal"> | ||
+ | procedure incBad(x: integer); | ||
+ | begin | ||
+ | writeln('incBad begin'); | ||
+ | writeln('x before = ', x); | ||
+ | x := x + 1; | ||
+ | writeln('x after = ', x); | ||
+ | writeln('end incBad'); | ||
+ | end; | ||
+ | </source> | ||
+ | И вызовем её в основной программе следующим образом: | ||
+ | <source lang="Pascal"> | ||
+ | begin | ||
+ | var y := 5; | ||
+ | writeln('y before = ', y); | ||
+ | incBad(y); | ||
+ | writeln('y after = ', y); | ||
+ | end. | ||
+ | </source> | ||
+ | Получим вывод: | ||
+ | <pre> | ||
+ | y before = 5 | ||
+ | incBad begin | ||
+ | x before = 5 | ||
+ | x after = 6 | ||
+ | end incBad | ||
+ | y after = 5 | ||
+ | </pre> | ||
+ | |||
+ | Видим, что внутри процедуры переменная <tt>x</tt> ведет себя самым обычным образом. Мы прибавили к ней единицу, и её значение изменилось. Но на переменную <tt>y</tt> процедура <tt>incBad</tt> никак не повлияла. Все потому, что формальный параметр <tt>x</tt> — входной, он передается по значению. То есть значение <tt>y</tt> было скопировано при вызове процедуры, но сама переменная <tt>y</tt> «не пострадала». С тем же успехом мы могли бы написать <tt>incBad(5);</tt> | ||
+ | |||
+ | А теперь рассмотрим правильную процедуру: | ||
+ | <source lang="Pascal"> | ||
+ | procedure incGood(var x: integer); | ||
+ | begin | ||
+ | writeln('incGood begin'); | ||
+ | writeln('x before = ', x); | ||
+ | x := x + 1; | ||
+ | writeln('x after = ', x); | ||
+ | writeln('end incGood'); | ||
+ | end; | ||
+ | </source> | ||
+ | И вызовем её в основной программе: | ||
+ | <source lang="Pascal"> | ||
+ | begin | ||
+ | var y := 5; | ||
+ | writeln('y before = ', y); | ||
+ | incGood(y); | ||
+ | writeln('y after = ', y); | ||
+ | end. | ||
+ | </source> | ||
+ | Получим вывод: | ||
+ | <pre> | ||
+ | y before = 5 | ||
+ | incGood begin | ||
+ | x before = 5 | ||
+ | x after = 6 | ||
+ | end incGood | ||
+ | y after = 6 | ||
+ | </pre> | ||
+ | |||
+ | Видим, что теперь изменилось и значение нашей переменной <tt>y</tt>. Все правильно, ведь теперь <tt>x</tt> — входно-выходной параметр и передается по ссылке. Все, что мы сделали с <tt>x</tt> в процедуре, мы на самом деле проделали с переменной <tt>y</tt>. | ||
[[Категория:Основы программирования]] | [[Категория:Основы программирования]] |
Версия 21:15, 28 октября 2012
Подпрограммы
Подпрограммы используются для решения однотипных задач. В первую очередь, они позволяют избавиться от дублирования кода. Если вы поймали себя на том, что второй или даже третий раз делаете «копи/паст», значит пришло время написать подпрограмму.
На самом деле даже если сейчас некоторый код вам нужен лишь единожды, но он решает какую-то общую задачу (например, поиск минимума из трех чисел или сортировка массива), стоит выделить его в подпрограмму.
Подпрограммы имеют:
- имя;
- список параметров.
Процедуры и функции
В Pascal выделяют два типа подпрограмм: процедуры и функции. Они похожи, но функции имеют возвращаемое значение (например, функция min или cos), а процедуры — нет (write, read).
Пример процедуры. Печать на консоль пары значений: x, f(x).
procedure printArgFuncPair(x: real; fx: real);
begin
writelnFormat('x = {0,6:f4}; f(x) = {1,6:f4}',
x, fx);
end;
Пример функции. Минимум из двух целых чисел.
function MinInt(x, y: integer): integer;
begin
if x < y then
result := x
else
result := y;
end;
Параметры подпрограмм
Логически выделяют три типа параметров:
- входные;
- входно-выходные;
- выходные.
Как следует из названия, входные параметры только используются подпрограммой. В процессе работы подпрограммы они не изменяются. Например, функция cos(x) получает на вход значение угла в радианах и возвращает значение косинуса этого угла. Значение угла никак не модифицируется. То же можно сказать о параметрах подпрограмм из примеров выше.
Входно-выходные параметры используются в подпрограмме и модифицируются. То есть новое значение параметра важно для вызывающей стороны. Вспомним, например, процедуру инкремента:
procedure inc(var x: integer);
begin
x := x + 1;
end;
И рассмотрим вызов процедуры в основной программе:
begin
var x := 5;
writeln(x);
inc(x);
writeln(x);
end.
В результате работы получится следующий вывод:
5 6
То есть после вызова процедуры изменилось значение нашей переменной x из основной программы.
Входно-выходные параметры описываются с ключевым словом var.
В чем разница между «обычным» описанием параметра и описанием с ключевым словом var? Если мы просто описываем параметр подпрограммы:
function f(x: integer): integer;
Это значит, что при вызове подпрограммы значение фактического параметра (то есть, например, значение 5 при вызове f(5)) будет скопировано «в формальный параметр» x. Это можно понимать так: представьте что вы — специалист по сборке моделей самолетов. Друг просит вас собрать модель из запчастей, которые у него есть. Но свои запчасти он вам не дает! Поэтому кто-то (может быть его папа) делает такие же точно запчасти и передает их вам. Вы собираете модель самолета и отдаете ее другу.
А теперь опишем наши запчасти с ключевым словом var.
procedure p(var x: integer);
Вот теперь, когда друг попросит собрать ему самолет, вы соберете модель непосредственно из его запчастей. И его запчасти чудесным образом превратятся в замечательный самолет!
Итак, вернемся к программированию. Описание формального параметра без ключевого слова означает, что при вызове подпрограммы значение фактического параметра будет скопировано и подставлено на место формального. То есть при вызове процедуры p
procedure p(x: integer);
следующим образом:
var y := 5;
p(y);
Значение 5 будет скопировано, и внутри процедуры p переменная x будет равна 5.
А если мы описываем формальный параметр с ключевым словом var, то при вызове подпрограммы в качестве формального параметра будет использован сам фактический параметр. То есть для процедуры q
procedure q(var x: integer);
при вызове
var y := 5;
q(y);
процедура q будет работать не с копией y, а с оригиналом, самим y. И если внутри процедуры меняется значение x, значит меняется и сам y.
Такая передача параметров называется передачей по ссылке (в первом же случае мы говорим о передаче параметра по значению). «Физически» это означает, что в подпрограмму передается адрес фактического параметра, и тогда подпрограмма работает непосредственно с этим фактическим параметром.
Замечание. Важно понимать, что тип параметра в первую очередь играет роль для вызывающей стороны! Внутри подпрограммы и с входными, и с входно-выходными параметрами работают одинаково. Внутри подпрограммы вы можете делать с ними все, что хотите. Вопрос в том, как это влияет на того, кто вызвал данную подпрограмму.
Рассмотрим пример неправильной процедуры инкремента:
procedure incBad(x: integer);
begin
writeln('incBad begin');
writeln('x before = ', x);
x := x + 1;
writeln('x after = ', x);
writeln('end incBad');
end;
И вызовем её в основной программе следующим образом:
begin
var y := 5;
writeln('y before = ', y);
incBad(y);
writeln('y after = ', y);
end.
Получим вывод:
y before = 5 incBad begin x before = 5 x after = 6 end incBad y after = 5
Видим, что внутри процедуры переменная x ведет себя самым обычным образом. Мы прибавили к ней единицу, и её значение изменилось. Но на переменную y процедура incBad никак не повлияла. Все потому, что формальный параметр x — входной, он передается по значению. То есть значение y было скопировано при вызове процедуры, но сама переменная y «не пострадала». С тем же успехом мы могли бы написать incBad(5);
А теперь рассмотрим правильную процедуру:
procedure incGood(var x: integer);
begin
writeln('incGood begin');
writeln('x before = ', x);
x := x + 1;
writeln('x after = ', x);
writeln('end incGood');
end;
И вызовем её в основной программе:
begin
var y := 5;
writeln('y before = ', y);
incGood(y);
writeln('y after = ', y);
end.
Получим вывод:
y before = 5 incGood begin x before = 5 x after = 6 end incGood y after = 6
Видим, что теперь изменилось и значение нашей переменной y. Все правильно, ведь теперь x — входно-выходной параметр и передается по ссылке. Все, что мы сделали с x в процедуре, мы на самом деле проделали с переменной y.