Процедуры и функции: обзор

Что такое процедуры и функции

Процедура или функция представляет собой последовательность операторов, которая имеет имя, список параметров и может быть вызвана из различных частей программы. Функции, в отличие от процедур, в результате своего выполнения возвращают значение, которое может быть использовано в выражении. Для единообразия функции и процедуры называются подпрограммами.

Описание процедур и функций

Любая используемая в программе процедура или функция должна быть предварительно описана в разделе описаний.

Описание процедуры имеет вид:

procedure имя ( список формальных параметров );
раздел описаний
begin
операторы
end;

Описание функции имеет вид:

function имя ( список формальных параметров ): тип возвращаемого значения ;
раздел описаний
begin
операторы
end;

В разделе описаний подпрограммы можно описывать другие подпрограммы. Исключение составляют методы класса, описываемые непосредственно в теле класса: в них нельзя описывать вложенные подпрограммы ввиду синтаксической неоднозначности.

Вызов подпрограммы

Подпрограмма один раз описывается и может быть многократно вызвана. Для вызова процедуры используется оператор вызова процедуры:

begin
var x := ReadInteger;
var y := ReadInteger;
var res: integer;
DoAdd(x,y,res);
Print(res);
DoAdd(2*x,y,res);
Print(res);
end;

Для вызова функции используется выражение вызова функции.

Переменная Result

function MinElement(a: array of real): real;
begin
Result := real.MaxValue;
foreach var x in a do
if x

begin
var a := Seq(1,5,3);
writeln(MinElement(a) + Sum(2,3));
end.

Если внутри функции не присвоить переменной Result некоторое значение, то функция вернет в результате своего вызова непредсказуемое значение.

Упрощенный синтаксис описания подпрограмм

В PascalABC.NET имеется упрощенный синтаксис описания однооператорных процедур:

Аналогичный синтаксис имеется для функций, вычисляющих одно выражение:

При этом в ряде случаев для возвращаемого значения функции возможен автовывод типов:

Источник

9. Процедуры и функции

Процедуры и функции представляют собой относительно самостоятельные фрагменты программы, оформленные особым образом и снабженные именем. Упоминание этого имени в тексте программы называется вызовом процедуры (функции). Отличие функции от процедуры заключается в том, что результатом исполнения операторов, образующих тело функции, всегда является некоторое значение, поэтому обращение к функции можно использовать в соответствующих выражениях наряду с переменными и константами. Обобщенно процедуры и функции будем называть подпрограммами.

Верхняя строка процедуры называется заголовком процедуры и состоит из служебного слова procedure, названия функции, списка параметров и точки с запятой. Следом идут операторные скобки begin-end, называемые телом процедуры. После end обязательно ставится точка с запятой. Процедура может не иметь параметров, в этом случае ставить скобки необязательно.

Заголовок функции отличается тем, что вместо слова procedure пишется function, а после списка параметров или имени (если нет параметров) идет двоеточие и тип результата, который возвращает функция. Вызов встроенной или пользовательской подпрограммы имеет следующий синтаксис:

Если подпрограмма не имеет параметров, то скобки необязательны. Имя подпрограммы должно быть уникальным в пределах модуля и других подключаемых модулей и не должно совпадать с именами встроенных.

В подпрограмме могут быть объявлены локальные переменные, видимые только в теле подпрограммы. Раздел объявления переменных находится между заголовком и телом. Пример:

Имена локальных переменных могут совпадать с именами глобальных переменных. В этом случае использоваться будет локальная переменная.

Параметры процедур и функций

Синтаксис описания параметров разберем на примере:

Параметры в заголовке подпрограммы называются формальными параметрами. Параметры, передаваемые при вызове подпрограммы, называются фактическими.

Параметры одного типа отделяются запятой, после двоеточия указывается тип параметра. Параметры разных типов отделяются точкой с запятой. Список и тип формальных и фактических параметров должен совпадать. За этим следит компилятор.

Параметры, передаваемые в подпрограмму, делятся на:

Пример вызова функции:

В случае с параметрами-значениями и параметрами-константами тип формального и фактического параметра может быть совместимым. Если формальный определен как целое число, то фактический параметр может быть любого целого типа. Только нужно следить, чтобы формальный параметр мог «вместить» фактический параметр. В данном примере тип формального параметра Y «вмещает» переменную a, т. к. область допустимых значений больше. Целый формальный параметр несовместим с другими типами, в том числе с вещественными. А вот вещественный формальный параметр, совместим с целыми и вещественными.

В случае с параметрами-переменными требуется строгое соответствие типов, даже если формальный и фактический параметры являются родственными, например целыми. Т. е. если формальный параметр имеет тип Integer, то фактический параметр тоже должен иметь тип Integer, а не Byte, Word и т. д. Это касается и классов, даже если фактический параметр является потомком класса формального параметра.

Передача массивов в качестве параметров

Для передачи массива в подпрограмму должен быть определен пользовательский тип:

Фактический параметр должен быть переменной массива.

Компилятор не сообщит об ошибке, если объявить параметр-массив таким образом:

Однако во время выполнения вы получите ошибку «type mismatch».

В Паскале есть так называемые открытые массивы. Синтаксис формального параметра открытого массива следующий:

Открытый массив представляет собой одномерный массив. Нижняя граница массива всегда равна 0, даже если нижняя граница передаваемого массива отличается. Соответственно, верхняя граница равна длине массива минус 1. Для определения границ массива можно воспользоваться функциями Low и High. Пример:

Как видно из примера фактическим параметром может быть не только переменная, но и конструктор массива, который представляет собой перечисление элементов через запятую, заключенных в квадратные скобки.

В движке не поддерживаются вариантные открытые массивы, хотя некоторые встроенные подпрограммы имеют параметры такого типа (например, Format).

Возврат значения функции

Функция имеет предопределенную переменную Result, в которую сохраняется возвращаемое значение. Пример:

Выход из подпрограммы

В любой момент можно выйти из подпрограммы. Для этого предусмотрен оператор Exit.

В движке не поддерживается передача в EXIT возвращаемого значения.

Источник

Определение процедур и функций в Pascal

Использование подпрограмм является главной особенностью структурного программирования. По сути, подпрограмма представляет собой составной оператор, объединяющий ряд простых операторов. При этом этот «составной оператор» оснащается именем и внешне оформляется как программа. В подпрограмме бывают свои константы, переменные и другие атрибуты полноценной программы. Локальные переменные никак не связаны с одноименными глобальными переменными (относящимися к основной программе).

Зачем нужны подпрограммы? Их использование удобно, когда в программе несколько раз решается одна и та же подзадача, но для разных наборов данных. Кроме того, использование подпрограмм естественно для человека, которому проще воспринимать логически связанные объекты, чем множество разнородных данных.

Программный код подпрограммы описывается единожды перед телом основной программы, затем из основной программы можно им пользоваться многократно. Обращение к этому программному коду из тела основной программы осуществляется по его имени (имени подпрограммы).

В большинстве языков структурного программирования подпрограммы существуют только в виде функций. В Паскале же их два типа: процедуры и функции. Их заголовки выглядят соответственно так:

procedure имя (параметры);

function имя (параметры): тип результата;

Между функциями и процедурами есть существенное отличие. Значение, полученное в результате выполнения кода функции, жестко соотносится с ее именем путем присвоения этому имени конкретного значения. Тип, который может принять вычисляемое значение, указывается в заголовке функции (тип результата). И в теле основной программы функция вызывается только в том случае, если ее имя фигурирует в каком-либо выражении. В то время как процедура вызывается отдельно.

Параметры не являются обязательным компонентом, однако их использование повышает гибкость процедуры или функции, т.к. они перестают быть привязанными к определенным данным.

Когда процедура или функция вызываются, то в скобках вместо формальных параметров, указываются фактические параметры (аргументы). Это могут быть либо конкретные значения, либо переменные из основной программы.

Тело подпрограммы, как и любого составного оператора на языке Паскаль, ограничивается скобками begin и end.

Источник

Функции и процедуры. Рекурсия

Теоретический материал (Паскаль)

Понятие подпрограммы. Процедуры и функции. Стандартные подпрограммы

Подпрограммы решают три важные задачи:

Очень важно понимать, что в подпрограмму может выделяться любой законченный фрагмент программы. В качестве ориентиров просмотрите следующие рекомендации:

Подпрограммы могут быть стандартными, т.е. определенными системой, и собственными, т.е. определенными программистом.

Из набора стандартных процедур и функций по обработке одного типа информации составляются модули. Каждый модуль имеет своё имя (мы уже хорошо знакомы с модулями Crt, Graph). Доступ к процедурам и функциям модуля осуществляется при подключении этого модуля (Uses Crt, Graph).

Задание. Вызовите помощь по функции Cos и рассмотрите предоставленную информацию.

Сначала идет краткое описание подпрограммы (в одну фразу). Далее под словом Declaration (Объявление) следует интерфейсная часть процедуры или функции, которая необходима для определения типов фактических параметров. Далее под словом Target приводятся платформы, на которых может использоваться подпрограмма: Windows, real (реальный режим DOS), protected (защищенный режим DOS). После слова Remarks следуют заметки, содержащие необходимые детали использования. В разделе See Also приведены имена подпрограмм, связанных с данной по смыслу или по совместному применению. Если перемещать курсор по этим именам (они выделяются подсветкой), то, выбрав одно из них (нажав клавишу ), можно получить справку по следующей подпрограмме. Каждая процедура и функция сопровождается примером применения, переключение к которому дает последняя строка справочной информации. Любой текст из Help может быть скопирован в редактируемый файл обычными приемами копирования через буфер. Копирование примеров или заголовков функций может значительно облегчить работу.

Существует другой способ получения сведений о процедурах и функциях. Для этого нужно использовать пункт меню Help/Reserved words (зарезервированные слова) или Help/Standard units (стандартные модули).

Задание. Рассмотрите список процедур и функций, выберите какие-либо из них и ознакомьтесь со справочной информацией.

В стандартных модулях содержится большое количество подпрограмм, но невозможно создать модуль, который бы содержал все нужные программисту подпрограммы. Поэтому большую роль играют собственные подпрограммы, которые создает программист для решения конкретной задачи.

Существует два способа объединения программ и подпрограмм пользователя:

Первый способ применяется тогда, когда программа в целом не очень большая, а ее подпрограммы, скорее всего, не будут использоваться в других программах.

Структура текста подпрограммы соответствует структуре текста основной программы за двумя исключениями:

Вызов подпрограммы происходит при каждом употреблении ее имени в основной (или вызывающей) программе. При вызове подпрограммы выполнение основной программы приостанавливается, и управление передается в подпрограмму, где выполняются команды, заданные в ней. Подпрограмма завершается, если выполнены все ее операторы до завершающего слова End или по специальной команде выхода из подпрограммы Exit. По окончании работы подпрограммы управление возвращается основной программе, а именно, первой команде, следующей за обращением к этой подпрограмме.

Например, вызов функции

вернет в основную программу значение наименьшего из двух чисел и это значение будет присвоено переменной M.

Все переменные, которые использует подпрограмма, могут быть либо глобальными, либо локальными.

Определение. Глобальными называются переменные, объявленные в основной программе и доступные как программе, так и всем ее подпрограммам.

Определение. Локальными называются переменные, объявленные внутри подпрограммы и доступные только ей самой.

Обмен информацией между основной программой и подпрограммой может осуществляться только с помощью глобальных переменных и с помощью параметров подпрограммы.

Подпрограмма может использовать любые глобальные переменные кроме тех, которые имеют те же имена, что и ее локальные переменные. Если в подпрограмме описана локальная переменная, имя которой совпадает с именем некоторой глобальной переменной, то данная глобальная переменная становится недоступной в этой подпрограмме, и при указании идентификатора переменной произойдет обращение к локальной переменой подпрограммы, а не одноименной глобальной переменной. Память для локальных (т.е. описанных в подпрограмме) переменных выделяется на время исполнения данной подпрограммы в специальной области, называемой стеком. При завершении работы подпрограммы память освобождается, поэтому все внутренние результаты работы подпрограммы не сохраняются от одного обращения к другому.

Если говорить о плюсах использования подпрограмм, то можно назвать следующие:

В языке Паскаль выделяют два вида подпрограмм: процедуры (Procedure) и функции (Function). Любая программа может содержать несколько процедур и функций. Структура любой подпрограммы аналогична структуре всей программы.

Подпрограмма должна быть описана до того, как будет использована в программе или другой подпрограмме.

Процедуры и функции объявляются в разделе описания вслед за разделом переменных.

Общая структура программы выглядит так:

Выполнение программы начинается с операторов основной программы. При необходимости вызывается подпрограмма, и начинают действовать её операторы. Затем управление возвращается в основную программу, которая и продолжает выполняться.

Подпрограмма вызывается по своему имени с указанием необходимых параметров.

На этом занятии рассмотрим примеры организации наиболее простого вызова подпрограмм.

Задание. Рассмотрите решение предложенных задач, наберите программы на компьютере, проверьте их работоспособность, внесите свои изменения и дополните своими комментариями.

Задача 1. Написать программу, состоящую из трех подпрограмм и основной программы. Подпрограммы должны организовывать ввод чисел, вычисление их суммы и вывод результата.

Задача 2. Найти среднее арифметическое двух чисел.

Источник

Pascal. Процедуры и функции

Процедуры и функции в языке Pascal являются подпрограммами. Подпрограмма – это именованная часть программы, представляющая собой некоторое собрание операторов, структурированных аналогично основной программе. Подпрограммы не необходимы, но их наличие заметно облегчает работу программиста и увеличивает «ценность» кода.

Описываются подпрограммы между разделом описания переменных и началом тела основной программы. Так выглядит структура всей программы в Pascal:

Как уже было сказано ранее, подпрограммы в Pascal представлены в лице функций и процедур, которые могут быть встроенными и пользовательскими. Первые, как правило, изначально присутствуют в системе, а вторые создаются программистом. Нас интересуют в первую очередь пользовательские подпрограммы, работа со встроенными вызывает меньше хлопот.

После описания, подпрограммой можно пользоваться посредством ее имени. При этом управление из места вызова передается соответствующей подпрограмме.

Для передачи данных, после объявления имени подпрограммы, в круглых скобках необходимо указать параметры, которые в свою очередь можно разделить на передаваемые и возвращаемые. Передаваемые параметры – это переменные, которые подпрограмма получает из главной части программы, а возвращаемые – отдает (возвращает) ей.

Также различают формальные и фактические параметры. Те, что используются при вызове процедуры или функции называются фактическими, а формальные описываются в заголовке подпрограммы, и принимают значения фактических параметров. Формальные параметры должны совпадать типом и количеством с фактическими.

Чтобы стало понятно, где находятся те или иные части подпрограмм, рассмотрим общую форму записи процедур и функций:

Процедура:

Вызов процедуры:
( );

Функция:

В Pascal, также как и во многих других языках программирования, переменные по отношению к программе делятся на локальные и глобальные. Те, которые объявляются в основной части, называются глобальными, а в процедуре или функции – локальными. Локальные переменные в отличие от глобальных могут использоваться лишь внутри подпрограммы, к которой они принадлежат.

Теперь более детально рассмотрим в отдельности каждый вид подпрограмм.

Пользовательские процедуры

Процедура – это независимая совокупность операторов, выполняющих заданную последовательность действий, и определенных отдельно от основной части программы. Она начинается со служебного слова Procedure, после которого идет имя и заголовок процедуры. Остальная часть аналогична основной программе.

Напишем пример программы, показывающей принцип работы простой процедуры.

Программа выводит сумму целых чисел заданного диапазона. Имя процедуры прописано после служебного слова, определяющего, что создана именно процедура. Далее идет заголовок, где первые две переменные – это формальные параметры, в которые передается значение от фактических k и n. Переменная rez возвращает результат и называется параметром-переменной (определяются после слова Var), а k и n – параметрами-значений. Локальная переменная – i, она описана сразу после заголовка процедуры. Вызывая, в основной части программы процедуру sum, в качестве передаваемых параметров мы указали три целочисленных переменных. Заметьте, что их количество соответствует числу формальных параметров. Порядок также важен, т. е. в переменную pk передается значение переменной k, в pn значение n и т. д.

В вышеизложенном примере было бы вполне уместным не использовать параметр-переменную rez, а определить ее локально. В этом состоит различие между процедурами и функциями в Pascal.

Пользовательские функции

В отличие от процедур, функции могут быть задействованы в основной программе, лишь в каком либо выражении. Также для обращения к функции необходимо знать тип данных результата, возвращаемого ей.

Описание функций начинается со служебного слова function, вслед за которым идет ее заголовок, а дальше те же блоки, что и у процедуры.

В вызываемую часть результат работы функции должен быть возвращен посредством имени последней. Это предусматривает хотя бы одно присвоение ей значения.

Допустим необходимо вычислить наибольший общий делитель двух целых чисел. Результатом решения данной задачи будет одно число, поэтому мы воспользуемся именно функцией.

В конце описания функции, ее имени присваивается значение, которое впоследствии примет переменная nod. Как видите, в функцию из основной части передаются только два фактических параметра (m и n), что соответствует количеству формальных параметров. И если в заголовке процедуры после слова Var можно указать переменные, также относящиеся к числу формальных параметров, то в функции эта обязанность лежит на ее имени, принимающем после своей работы какое-то значение.

Источник