В чем суть подпрограмм в с. Подпрограммы (функции). Объявление подпрограмм на языке Pascal

begin
clrscr;
writeln("bbedite 4 chisla ");readln(a,b,c,d);

В переменную S заносим большее из двух чисел А и В.

maxim(a,b,s);

В переменную S заносим большее из двух чисел С и S.

maxim(c,s,s);

В переменную S заносим большее из двух чисел D и S.

maxim(d,s,s);}
writeln("max=",s:3:I);
readkey;
end.

Произвести отладку на компьютере.

III. Итак, мы познакомились с новым понятиям: подпрограмма, процедура. Узнали, какие параметры необходимо для работы с процедурами. Структуру процедуры. Описание.

IV. Домашнее задание

Треугольник задан координатами вершин, вычислить периметр, площадь. Вычисление длин сторон оформить с помощью процедуры.

– формула для подсчёта длины: A =

Какая функция в Паскале означает корень квадратный? – SQRT означает возведение в квадрат – SQR

– периметр находим по формуле Р = A + B + C
– формула для нахождения площади: S =
– сколько раз будем обращаться к процедуре? – 3 раза

Методология структурного программирования основывается на использовании подпрограмм и независимых структур данных.

Подпрограмма (англ. subprogram) - поименованная или иным образом идентифицированная часть компьютерной программы, содержащая описание определённого набора действий. Подпрограмма должна быть многократно вызвана из разных частей программы.

Назначение подпрограмм . Подпрограммы изначально появились как средство оптимизации программ по объёму занимаемой памяти - они позволили не повторять в программе идентичные блоки кода, а описывать их однократно и вызывать по мере крайне важно сти. К настоящему времени данная функция подпрограмм стала вспомогательной, главное их назначение - структуризация программы с целью удобства её понимания и сопровождения

Выделœение набора действий в подпрограмму и вызов её по мере крайне важно сти позволяет логически выделить целостную подзадачу, имеющую типовое решение. Такое действие имеет ещё одно (помимо экономии памяти) преимущество перед повторением однотипных действий: любое изменение (исправление ошибки, оптимизация, расширение функциональности), сделанное в подпрограмме, автоматически отражается на всœех её вызовах, в то время как при дублировании каждое изменение крайне важно вносить в каждое вхождение изменяемого кода.

Даже в тех случаях, когда в подпрограмму выделяется однократно производимый набор действий, это оправдано, так как позволяет сократить размеры целостных блоков кода, составляющих программу, то есть сделать программу более понятной и обозримой.

В простейшем случае (в ассемблерах) подпрограмма представляет собой последовательность команд (операторов), отдельную от основной части программы и имеющую в конце специальную команду выхода из подпрограммы. Обычно подпрограмма имеет имя, по которому её можно вызвать, хотя ряд языков программирования допускает использование и неименованных подпрограмм. В языках высокого уровня описание подпрограммы обычно состоит по меньшей мере из двух частей: заголовка и тела. Заголовок подпрограммы описывает её имя и, возможно, параметры, то есть содержит информацию, необходимую для вызова подпрограммы. Тело - набор операторов, который будет выполнен всякий раз, когда подпрограмма будет вызвана.

Вызов подпрограммы выполняется с помощью команды вызова, включающей в себя имя подпрограммы. В большинстве современных языков программирования команда вызова представляет собой просто имя вызываемой подпрограммы, за которым могут следовать фактические параметры.

Формальные и фактические параметры. Чтобы отличать параметры подпрограммы, описанные в её заголовке и телœе, от параметров, указываемых при вызове подпрограммы, первые принято называть формальными параметрами, вторые - фактическими параметрами.

Подпрограмма - ϶ᴛᴏ блок кода между операторами Sub и End Sub или Function и end Function .

Виды подпрограмм . В языках программирования высокого уровня используется два типа подпрограмм: процедуры и функции.

Подпрограмма-процедура Sub и End Sub . Обычно подпрограмму-процедуру принято называть процедурой.

При написании программы нужно учесть одно правило: ʼʼВнутри одной процедуры не должна быть описана другая процедураʼʼ.

Процедура - это любая подпрограмма, которая не является функцией.

Подпрограмма-функция - ϶ᴛᴏ блок кода, заключенный между операторами Function и End Function. Она выполняет какую-то операцию, но при этом обязательно возвращает какое-нибудь значение. Значение возвращается через имя функции.

Функция - это подпрограмма специального вида, которая, кроме получения параметров, выполнения действий и передачи результатов работы через параметры имеет ещё одну возможность - она может возвращать результат. Вызов функции является, с точки зрения языка программирования, выражением, он может использоваться в других выражениях или в качестве правой части присваивания. Подробнее см. в статье Функция (программирование).

Подпрограммы, входящие в состав классов в объектных языках программирования, обычно называются методами . Этим термином называют любые подпрограммы-члены класса, как функции, так и процедуры; когда требуется уточнение, говорят о методах-процедурах или методах-функциях.

6.2.4 Принцип проектирования программ сверху-вниз и снизу–вверх.

Программирование ʼʼсверху внизʼʼ, или нисходящее программирование - ϶ᴛᴏ методика разработки программ, при которой выработка начинается с определœения целœей решения проблемы, после чего идет последовательная детализация, заканчивающаяся детальной программой. Является противоположной методике программирования ʼʼснизу вверхʼʼ.

При нисходящем проектировании задача анализируется с целью определœения возможности разбиения ее на ряд подзадач. Далее каждая из полученных подзадач также анализируется для возможного разбиения на подзадачи. Процесс заканчивается, когда подзадачу невозможно или нецелœесообразно далее разбивать на подзадачи.

В данном случае программа конструируется иерархически – сверху вниз: от главной программы к подпрограммам самого нижнего уровня, причем на каждом уровне используются только простые последовательности инструкций, циклы и условные разветвления.

Программирование ʼʼснизу вверхʼʼ, или восходящее программирование - ϶ᴛᴏ методика разработки программ, начинающаяся с разработки подпрограмм (процедур, функций), в то время когда проработка общей схемы не закончилась. Является противоположной методике программирования ʼʼсверху внизʼʼ.

Такая методика является менее предпочтительной по сравнению с нисходящим программированием так как часто приводит к нежелательным результатам, переделкам и увеличению времени разработки.

Программирование ʼʼсверху вниз ʼʼ, или пошаговая детализация. Суть метода состоит в разбиении исходной задачи на последовательность нескольких меньших подзадач. Эти подзадачи, в свою очередь, тоже распадаются на подзадачи и т. д. до тех пор, пока не останутся только элементарные алгоритмы.

Пример.
Размещено на реф.рф
Чтобы написать число 512, сначала пишут цифру 5, затем 1 и, наконец, 2. При этом цифры рисуют, последовательно прорисовывая линии, из которых они состоят. Принтер напечатает это число точками.

При разработке программы пошагово, методом ʼʼсверху вниз ʼʼ сначала пишется текст основной программы, в котором, вместо каждого связного логического фрагмента текста͵ вставляется вызов подпрограммы, которая будет выполнять данный фрагмент. Вместо настоящих, работающих подпрограмм, в программу вставляются ʼʼзаглушкиʼʼ, которые ничего не делают. Полученная программа проверяется и отлаживается. После того, как программист убедится, что подпрограммы вызываются в правильной последовательности (то есть общая структура программы верна), подпрограммы-заглушки последовательно заменяются на реально работающие, причём выработка каждой подпрограммы ведётся тем же методом, что и основной программы. Разработка заканчивается тогда, когда не останется ни одной ʼʼзатычкиʼʼ, которая не была бы удалена. Такая последовательность гарантирует, что на каждом этапе разработки программист одновременно имеет дело с обозримым и понятным ему множеством фрагментов, и должна быть уверен, что общая структура всœех более высоких уровней программы верна. При сопровождении и внесении изменений в программу выясняется, в какие именно процедуры нужно внести изменения, и они вносятся, не затрагивая части программы, непосредственно не связанные с ними. Это позволяет гарантировать, что при внесении изменений и исправлении ошибок не выйдет из строя какая-то часть программы, находящаяся в данный момент вне зоны внимания программиста.

В теории и практике программирования наиболее популярны стратегии ʼʼсверху внизʼʼ и ʼʼснизу вверхʼʼ. Такие полярные варианты взаимодействия процессов проектирования и реализации оказываются применимыми только для программ небольшого или среднего размера. Создание же крупной программы обычно связано с поиском разумного компромисса между этими вариантами. Существует и еще одно решение – программирование ʼʼвширьʼʼ.

Программирование ʼʼвширьʼʼ - ориентиром провозглашается набор однородных модулей. В одной программе должна быть выявлено несколько однородных наборов. После того как однородные модули выявлены, приступают к непосредственному программированию, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ, собственно, и разбивается на этапы. На первом этапе создается лишь минимальное число представителœей каждого из выделœенных однородных наборов. В случае если поиск однородности проводился достаточно энергично, то обычно оказывается, что объём работ первого этапа реализации сравнительно невелик.

Подпрограммы - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Подпрограммы" 2017, 2018.

Глава 17. Команды вызова процедур

Что такое подпрограмма

Подпрограмма представляет собой самостоятельную компьютерную программу, включенную в состав более сложной программы (по отношению к подпрограмме она выступает в роли основной или вызывающей программы). В любом месте основной программы можно обратиться к подпрограмме (чаще говорят "вызвать подпрограмму"). Ядро процессора при этом должно перейти на ад­рес первой команды подпрограммы, а после ее завершения вернуться на адрес ко­манды основной программы, следующей за командой вызова подпрограммы.

В пользу применения подпрограмм в технологии программирования чаще всего выдвигаются два довода - экономия места в оперативной памяти и модульность структуры программы. Подпрограмма, в которой закодирован определенный алгоритм, может вызываться многократно, и таким образом экономится место в оперативной памяти, но в этом смысле подпрограмма мало чем отличается от цикла. Важнее другое - подпрограм­мы позволяют структурно разбить программу решения сложной задачи на более мелкие модули, решающие отдельные подзадачи. Такая модульность структуры большой программы существенно облегчает ее разработку.

Механизм поддержки работы с подпрограммами должен включать два основ­ных типа команд - команду вызова подпрограммы и команду возврата из подпро­граммы. Команда вызова подпрограммы должны обеспечить переход на первую ко­манду вызываемой подпрограммы, а команда возврата - переход на команду вызы­вающей программы, следующую за командой вызова. Команды относятся к категории команд управления ходом выполнения программы.

На рис. 17.1а показан пример использования подпрограммы. В данном примере имеется основная программа, которая разме­щена в оперативной памяти, начиная с адреса 4000. В основной программе существует вызов подпрограммы PROC1, которая размещена в оперативной памяти, начиная с адреса 4500. Когда в процессе выполнения основной программы ядро процессора дойдет до этой команды, оно прервет выполнение основной программы и перейдет на выполнение подпро­граммы PROC1, поместив ее начальный адрес 4500 в счетчик команд. В теле под­программы PROC1 есть две команды вызова подпрограммы PROC2, которая разме­щена в оперативной памяти, начиная с адреса 4800. Дойдя до каждой из этих команд, ядро процес­сора прекратит выполнять подпрограмму PROC1 и перейдет на выполнение подпрограммы PROC2. Встретив в подпрограмме команду RETURN, ядро процессора вер­нется в вызывающую программу и продолжит ее выполнение с команды, следую­щей за командой CALL, которая вызвала переход на только что завершенную под­программу. Этот процесс схематически показан на рис. 17.1.6.

Необходимо обратить внимание на следующие моменты:

подпрограмма может быть вызвана из любого места других программных
модулей. Таких вызовов может быть сколько угодно.

одна подпрограмма может быть вызвана из другой, которая, в свою очередь, вызвана третьей. Это называется вложенностью (nesting) вызовов. Глубина вложенности теоретически может быть произвольной.

при выполнении возврата из подпрограммы должен обеспечиваться переход
именно на ту команду вызова, которая запустила завершенный сеанс выполнения подпрограммы.

Рис. 17.1. Вложенный вызов подпрограмм:

а - команды вызова и возврата; б - последовательность выполнения команд

Из всего этого следует, что ядро процессора при выполнении команды вызова подпрограммы должно каким-то образом сохранить адрес возврата (т.е. адрес команды вызывающей программы, следующей за выполняемой командой вызо­ва). Существует три места, где можно было бы сохранить адрес возврата:

регистр процессора;

начальный адрес подпрограммы;

верхняя ячейка стека.

Рассмотрим машинную команду CALL X, которая интерпретируется как "вызов подпрограммы, расположенной по адресу X". Если для хранения адреса возврата использовать регистр Rn, то выполнение команды CALL X должно про­ходить следующим образом (PC - счетчик команд ядра процессора):

В этой записи D - длина текущей команды. Затем адрес возврата оказывается в регистре Rn, откуда его может извлечь вызванная подпрограмма и сохранить где-либо в оперативной памяти для выполнения в дальнейшем возврата в вызывающую программу.

Если будет принято решение сохранять адрес возврата по начальному адре­су вызываемой подпрограммы, то при выполнении команды CALL X ядру процессора нужно будет выполнять следующие операции:

Это довольно удобно, поскольку адрес возврата всегда сохраняется в месте, точно известном подпрограмме (точнее, ее разработчику).

Оба описанных подхода работоспособны и используются на практике. Единственным, но довольно существенным их недостатком является невозможность реализации реентерабельных подпрограмм. Реентерабельность подпрограммы означает, что она может быть вызвана повторно еще до завершения текущего вызова. Например, это происходит, если внутри подпрограммы вызывается дру­гая подпрограмма, которая, в свою очередь, вызывает первую. Реентерабельны­ми должны быть и подпрограммы, реализующие рекурсивные алгоритмы.

Более общим, и более надежным, подходом является использование для хра­нения адреса возврата стека. Когда ядро процессора выполняет команду вызова подпрограммы, адрес возврата помещается в верхнюю ячейку стека, а когда он выполняет команду возврата, извлекает этот адрес из верхней ячейки стека.

Стеки

Стек - это список элементов данных, обычно слов или байтов, доступ к которым ограничен следующим правилом: элементы этого списка могут добавляться толь­ко в его конец и удаляться только из конца. Конец списка называется вершиной стека, а его начало - дном. Такую структуру иногда называют магазином. Пред­ставьте себе стопку подносов в столовой. Клиенты берут подносы сверху, работ­ники столовой, добавляя чистые подносы, тоже кладут их на верх стопки. Этот механизм хранения хорошо описывается емкой фразой «последним вошел - пер­вым вышел» (Last In First Out, LIFO), означающей, что элемент данных, помещенный в стек последним, удаляется из него первым. Операцию помещения но­вого элемента в стек часто называют его проталкиванием (push), а операцию извлечения последнего элемента из стека называют его выталкиванием (pop).

Хранящиеся в оперативной памяти компьютера данные могут быть организованы в виде сте­ка, так чтобы последовательные элементы располагались друг за другом. Предположим, что первый элемент хранится по адресу BOTTOM, а когда в стек помещаются новые элементы, они располагаются в порядке уменьшения последовательных адресов. Таким образом, стек растет в направлении уменьшения адресов, что является весьма распространенной практикой.

На рис. 17.2 показано, как располагается в памяти компьютера стек, элементы которого занимают по одному слову.

На «дне» он содержит числовое значение 43, а на вершине - 28. Для отслеживания адреса вершины стека используется регистр ядра процессора, называемый указателем стека (Stack Pointer, SP). Это может быть один из регистров общего назначения или же регистр, специально предназначен­ный для этой цели.

Рис. 17.2. Стек слов в оперативной памяти

Если предположить, что оперативная память адресуется побайтно и слово имеет длину 32 разряда, операцию проталкивания в стек можно реализовать так:

Move NEWITEM.(SP),

где команда Subtract вычитает исходный операнд 4 из результирующего операн­да, содержащегося в регистре SP, и помещает результат в регистр SP. Эти две ко­манды помещают слово, хранящееся по адресу NEWiTEM, на вершину стека, предварительно уменьшая указатель стека на 4. Операция выталкивания из стека может быть реализована так:

Эти две команды перемещают значение, хранившееся на вершине стека, в дру­гое место оперативной памяти, по адресу ITEM, а затем уменьшают указатель стека на 4, чтобы он указывал на тот элемент, который теперь располагается на вершине стека. Результат выполнения каждой из этих операций для стека, показанного на рис. 17. 2, приведен на рис. 17.3.

Рис. 17.3. Результат выполнения операций со стеком

Если в архитектуре поддерживаются режимы автоинкрементной и автодекрементной адресации, для помещения нового элемента в стек достаточно команды

Move NEWITEM,-(SP),

а выталкивание элемента из стека можно выполнить посредством команды

Move (SP)+,ITEM.

Когда стек используется программой, для него обычно выделяется фиксирован­ное количество ячеек оперативной памяти. В этом случае нужно проследить за тем, чтобы программа не пыталась помещать новые элементы в стек, достигший своего максимального размера. Кроме того, она не должна пытаться вытолкнуть элемент из пустого стека, что могло бы произойти в случае логической ошибки.

Предположим, что стек заполняется, начиная с адреса 2000 (BOTTOM) до 1500 и далее. Первоначально в регистр, играющий роль указателя стека, загружа­ется значение 2004. Напомним, что перед помещением в стек нового элемента данных из значения SP каждый раз вычитается 4. Поэтому начальное значение 2004 означает, что первый элемент стека будет иметь адрес 2000. Для предотвра­щения попыток помещения элемента в полный стек или удаления элемента из пустого стека нужно несколько усложнить реализацию операций проталкивания и выталкивания элемента. Для выполнения каждой из этих операций указаннойвыше команды недостаточно - ее нужно заменить последовательностью команд, приведенной в таблице 17.1.

Команда сравнения Compare src,dst выполняет операцию - и устанавливает флаги условий в соответствии с полученным результатом. Она не изменяет значения ни одного из операндов. Фрагмент а таблицы 17.1 демонстрирует выталкивание элемента из стека, а фрагмент б этой же таблицы - помещение элемента в стек при реализации контроля пустого и полного стека при выполнении операций проталкивания и выталкивания элемента.

Таблица 17.1

При решении многих задач возникает необходимость многократных выполнений действий, при различных значений. Для уменьшения размеров программы целесообразно выделить повторные действия в подпрограмму, где описывается процедура выполняемых действий. Использование подпрограмм в программе целесообразно по двум причинам:

• подпрограмма позволяет экономить память. Каждая подпрограмма, которая существует в программе, загружается в оперативную память в одном экземпляре, а вызывать ее можно из разных мест программы;
• использование подпрограмм целесообразно с точки зрения современных методов модульного программирования. В соответствии с методологией, алгоритм решения представляется последовательностью подпрограмм. Каждую подпрограмму можно разбить на менее крупные подпрограммы, а те в свою очередь - еще на подпрограммы более низкого уровня.

В языке Pascal имеется два вида программных единиц, относящихся к подпрограммам:

• процедуры;
• функции.

Процедуру и функцию можно представить в виде относительно самостоятельных фрагментов, которые имеют особую структуру и снабжены именем. Вызов процедуры или функции осуществляется путем упоминания их имени в тексте программы. Отличие функции от процедуры заключается в том, что результатом выполнения операторов функции всегда является единственное значение, присваемое имени функции. В связи с этим, вызов функции в программе осуществляется в правой части оператора присвоения, наряду с другими операндами. Процедура в программе вызывается упоминанием ее имени.

В языке Паскаль имеется два вида процедур и функций:

• стандартные;
• нестандартные.

Стандартные являются принадлежностью самого языка и в языке находятся в так называемых стандартных библиотеках и такие библиотеки находятся в языке в виде самостоятельных программных единицах (модулях). Язык Turbo-Pascal имеет несколько стандартных модулей: System, Dos, WinCrt, Printer, Graph, Overlay. Они подключаются в Uses. Это требование не относится к System, в котором находятся основные процедуры и функции, так как это модуль автоматически подключается компилятором.

Нестандартные необходимо описать, чтобы компилятор смог установить связь между оператором вызова и теми действиями, которые имеются в процедуре или функции.

Описание процедур и функций может быть реализовано двумя способами:

• в разделе описания программы;
• в отдельно компилируемых программных единицах, называемых модулями.

Описание процедур и функций внешне выглядит как описание программы, но вместо заголовка программы пишется заголовок функции или процедуры. Описать подпрограмму означает указать ее заголовок и тело. В заголовке формируются параметры и объявляется имя подпрограммы. В функции, в заголовке для возвращаемого результата указывается тип. За заголовком располагается тело подпрограммы, которое состоит из разделов: описания и операторов. В подпрограмме, в разделе описаний могут быть описаны подпрограммы низшего уровня. Структурно программа с использованием подпрограмм выглядит в следующем виде:

Подпрограмма любого уровня обычно имеет множество констант, типов, имен и подпрограмм низшего уровня. Все объекты программы, которые описаны внутри подпрограммы, локализуются в ней, то есть они не видны и не доступны за пределами подпрограммы. В приведенной структуре из основной программы можно обратиться к подпрограмме A и подпрограмме B, но нельзя обратиться к вложенным подпрограммам A1 и B1. Имена, объявленные в подпрограмме, называются локальными именами. Все имена доступные подпрограмме из программы или подпрограммы верхнего уровня называются глобальными. Имена, локализованные в подпрограмме, могут совпадать с глобальными именами, которые были объявлены ранее, в этом случае локальное имя закрывает глобальное, то есть делает ее недоступной.

В Паскале используется принцип применения идентификаторов, основанные на том, что любое имя может быть использовано в том случае, если оно уже объявлено.

Объявление подпрограмм на языке Pascal

Объявление функции:

Function [имя] ([список_формальных_параметров]:[тип]):[тип];

[раздел_описаний_функции];

[операторы_тела_функции];

[имя]:=[результат_работы_операторов_тела_функции];

Function - служебное слово. [имя] - идентификатор имени. [список_формальных_параметров] - параметры в общем виде. [тип] - тип параметров. Имеет раздел описаний и раздел операторов. Вызов функции осуществляется в разделе операторов:

[переменная]:=[имя](список_формальных_параметров);

Формальные параметры при объявлении функции отделяются друг от друга точкой с запятой, а однотипные - запятой. Список фактических параметров при вызове должен соответствовать порядку и типу формальных параметров. В качестве фактических параметров при вызове могут быть использованы имена переменных, которые предварительно должны быть определены. Функция может иметь произвольное число входных параметров и один единственный результат работы функции. Процедура используются в том случае, если программе необходимо получить несколько результатов, то есть подпрограмма, реализованная в виде процедуры, может иметь произвольное число входных и выходных параметров.

Объявление процедуры:

Procedure [имя] ([список_входных_параметров]:[тип];

Var [выходной_формальный_параметр_1]:[тип];

Var [выходной_формальный_параметр_К]:[тип];):[тип];

[раздел_описаний_процедуры];

[операторы_тела_процедуры];

Поскольку процедура может возвращать несколько выходных параметров, то каждый выходной параметр в заголовке процедуры следует после отдельного служебного слова Var.

Вызов процедуры осуществляется упоминанием имени и списка фактических параметров, при этом в качестве входных фактических параметров могут быть использованы значения и определенные заранее переменные, а в качестве выходных фактических параметрах только переменные.

Вызов процедуры:

[имя](список_фактических_параметров);

При решении новых задач можно попытаться воспользоваться ранее написанными программами. Алгоритм, ранее разработанный и целиком используемый в составе других алгоритмов, называется вспомогательным . Применение вспомогательных алгоритмов позволяет разбить задачу на части, структурировать ее.

Вся программа условно может быть разделена на две части: основную и вспомогательную. В основной части производится простейшая обработка информации, организуется обращение к разным вспомогательным модулям (подпрограммам) .

Вспомогательный алгоритм тоже может вызывать другие вспомогательные, длина такой цепочки вызовов теоретически не ограничена. Здесь и далее следующие пары слов используются как синонимы: алгоритм и программа, вспомогательный алгоритм и подпрограмма, команда и оператор, программа и модуль. Вспомогательными и основными алгоритмы являются не сами по себе, а по отношению друг к другу.

При использовании вспомогательных алгоритмов необходимо учитывать способ передачи значений исходных данных для них и получения результата от них. Аргументы вспомогательного алгоритма — это переменные, в которых должны быть помещены исходные данные для решения соответствующей подзадачи. Результаты вспомогательного алгоритма — это также переменные, где содержаться результаты решения этих подзадач, а также результатом может быть конкретное действие, которое совершает компьютер под действием подпрограммы.

Подпрограммы могут быть двух видов: подпрограмма без параметров и подпрограмма с параметрами. Обращение к подпрограмме может быть организовано из любого места основной программы или другой подпрограммы сколько угодно раз.

При работе с подпрограммами важными являются понятия формальных и фактических параметров . Формальные параметры — это идентификаторы входных данных для подпрограммы. Если формальные параметры получают конкретные значения, то они называются фактическими . Формальные параметры могут получить конкретные значения только в той программе, где производится обращение к данному модулю-подпрограмме. Тип и порядок записи фактических параметров должны быть такими же, как и формальных параметров. В противном случае результат работы программы будет непредсказуемым. Из этого следует, что фактические параметры используются при обращении к подпрограмме из основной, а формальные параметры — только в самом модуле.

Подпрограмма с параметрами используется для записи многократно повторяющихся действий при разных исходных данных.

При составлении подпрограмм с параметрами надо соблюдать следующие правила:

1) каждая подпрограмма имеет свое имя и список формальных параметров;

2) процедура из основной программы вызывается командой вызова, которая по форме ничем не отличается от вызова команды исполнителя. Результат присваивается одной или нескольким переменным, которые находятся в списке формальных параметров. Но результатом могут быть, конечно, не только значения переменных, но какое либо действие, выполненное ЭВМ.

Пример 1. Используем алгоритм нахождения наибольшего общего делителя двух натуральных чисел в качестве вспомогательного при решении задачи: составить программу вычитания дробей (a , b , c , d — натуральные числа). Результат представить в виде обыкновенной несократимой дроби.

Подпрограмма.

1. Ввести натуральные числа M, N.
2. Если M=N, перейти к п. 5, иначе к следующему пункту.
3. Если M>N, то M:=M-N, иначе N:=N-M.
4. Перейти к п. 2.
5. Передать значение M в основную программу.
6. Конец подпрограммы.

Основная программа.

1. Ввести значения A, B, C, D.
2. E:=A*D - B*C.
3. F:= B*D.
4. Если E=0, вывести значение E и перейти к п. 9, иначе перейти к следующему пункту.
5. M:=|E|, N:=F, перейти к подпрограмме вычисления НОД.
6. G:= M.
7. E и F нацело разделить на G.
8. Вывести значения E и F на печать.
9. Конец программы.

Как видно из примера, объявление подпрограммы-функции находится в разделе описаний прототипов функций, а реализация после основной функции main . В заголовке подпрограммы содержится список формальных параметров с указанием их типа, которые условно можно разделить на входные и выходные (перед ними стоит &). Вообще при обращении к функции со списком параметров без &, внутри функции используются копии параметров, которые после выполнения удаляются. Знак & указывает компилятору что необходимо использовать саму переменную, а не ее копию. При обращении к функции указывается ее имя и список фактических параметров. Формальные и фактические параметры должны соответствовать по количеству и по типу.

Описание функции в С++ осуществляется следующим образом:

Тип_возвращаемого_значения ();

Например,

Void Nod(int e, int f, int &k); int f1(float a); long f2();

Функция всегда возвращает единственное значение. Как видно из примера 1, мы использовали тип void в качестве возращаемого типа. Т.е. указали компилятору, что наша функция не возвращает никакого значения.

Покажем, как изменится подпрограмма из примера, если ее записать в виде функции, возвращающей само значение НОД (без использования возвращаемой переменной).

Int Nod(int m, int n) { while (m!=n) if (m > n) m -=n; else n -= m; return (n); }

Итак, в теле функции хотя бы один раз встречается команда return, которая указывает, какое значение вернуть в качестве значения функции.

Вызов функции в основной будет следующим:

G = Nod(fabs(e), f);

Вообще, вызов функции может присутствовать в выражении, стоящем: в правой части операции присваивания, в операторе вывода, в качестве фактического параметра в вызове другой подпрограммы и т.д.

При решении задач целесообразно проанализировать условие, записать решение в крупных блоках (не являющихся операторами C++), детализировать каждый из блоков (записав в виде блоков, возможно, по-прежнему не операторов C++), и т.д., продолжать до тех пор, пока каждый из блоков не будет реализован с помощью операторов языка.

Пример 2. Дано натуральное число n . Переставить местами первую и последнюю цифры этого числа.

Здесь необходимо детализировать функцию Number, возвращающую количество цифр в записи натурального числа (т.к. функция Impossible содержит ее вызов, то в разделе описаний прототипов функция Number должна ей предшествовать).

Возможны также подпрограммы, которые вызывают сами себя. Они называются рекурсивными . Создание таких подпрограмм является красивым приемом программирования, но не всегда целесообразно из-за чрезмерного расхода памяти ЭВМ.

Пример 3. Найти максимальную цифру в записи данного натурального числа.

При создании функции Maximum было использовано следующее соображение: если число состоит из одной цифры, то она является максимальной, иначе если последняя цифра не является максимальной, то ее следует искать среди других цифр числа. При написании рекурсивного алгоритма следует позаботиться о граничном условии, когда цепочка рекурсивных вызовов обрывается и начинается ее обратное «раскручивание». В нашем примере это условие N

Более подробно о рекурсии говорится в следующей статье .

1. Какие алгоритмы называют вспомогательными?
2. Какое количество вспомогательных алгоритмов может присутствовать в основном алгоритме?
3. Можно ли вспомогательные алгоритмы, написанные для решения данной задачи, использовать при решении других задач, где их применение было бы целесообразно?
4. Какие параметры называют формальными? фактическими?
5. Какое соответствие должно соблюдаться между формальными и фактическими параметрами?
6. Может ли фактических параметров процедуры (функции) быть больше, чем формальных? А меньше?
7. Существуют ли подпрограммы без параметров?
8. Существуют ли ограничения на число параметров подпрограмм? Если нет, то чем же всё-таки ограничивается это количество в С++?
9. В каком разделе объявляются и в каком реализуются подпрограммы в С++?
10. Какого типа может быть значение функции?
11. Расскажите о методе последовательной детализации при разработке программ.
12. Какие подпрограммы называют рекурсивными?
13. Что такое граничное условие при организации рекурсивной подпрограммы?