Přednáška 4

Témata

• Funkce a procedury v jazyce C
  • Definice funkcí
  • Definice procedur
  • Prototypy funkcí (hlavičky)
• Předávání parametrů funkcím
  • Pole jako parametr funkcí

Funkce a procedury v jazyce C

Procedury a funkce označujeme společným pojmem podprogramy. Podprogram je část kódu (programu), samostatně definovaná, kterou je možné volat opakovaně z různých míst kódu. Podprogram může mít tzv. parametry, což jsou data, které se podprogramu předávají ke zpracování. Výhoda podprogramů spočívá v tom, že určitý algoritmus, který potřebujeme používat opakovaně, napíšeme pouze jednou (při definici) a na místech, kde potřebujeme tento algoritmus provést, jej pouze zavoláme. Navíc, řešíme-li nějakou složitější úlohu, rozdělíme si složitý problém na jednodušší dílčí podproblémy, jejichž algoritmus řešení napíšeme právě jako podprogramy.

Funkce je podprogram, který vrací („vyhazuje“) nějakou návratovou hodnotu (vypočtené číslo) a lze jej tedy použít ve výrazu, procedura je podprogram, který nevrací žádnou hodnotu, pouze provede nějakou akci (např. tiskne). Neznamená to ovšem, že procedura nemůže vypočítat nějakou hodnotu, ale ta musí uložit třeba do globální proměnné; v textu si ukážeme i jiný způsob.

Definice funkcí

Definice začíná specifikací návratové hodnoty, pak následuje identifikátor funkce (jméno funkce) se seznamem formálních parametrů v kulatých závorkách. Je-li parametrů více, oddělují se čárkou. Právě zde je první odlišnost mezi verzí K&R a ANSI. Rozdíl demonstrujeme na funkci, která počítá obsah obdélníka:

double obsah_obd(a,b)
  double a,b;
{
  return a*b;
}

double obsah_obd(double a, double b)
{
  return a*b;
}

Definovali jsme funkci obsah_obd, která vrací hodnotu (číslo) typu double a má dva formální parametry a, b.

Druhý způsob definice formálních parametrů (podle ANSI) je výhodnější, protože umožňuje překladači lépe kontrolovat skutečné parametry při volání funkce (ve verzi K&R není nutné typy na dalším řádku uvádět, překladač pak předpokládá typ int). Návratová (výstupní) hodnota se vrací pomocí příkazu return vyraz;, resp. return (vyraz);.

Uvnitř těla funkce je možné deklarovat lokální proměnné, které jsou platné pouze uvnitř těla. Deklarace se provádí běžným způsobem, např.:

double obsah_obd(double a, double b)
{
  double obsah;
  obsah = a*b;
  return obsah;
}

Pokud není v definici uveden typ návratové hodnoty nebo typ parametru, překladač předpokládá implicitně typ int. Následujícím zápisem definujeme funkci

obsah_obd(double a, double b)
{
  return a*b;
}

Je vhodné podotknout, že moderní překladače, které mají nastaven překlad podle pravidel jazyka C++, vyžadují vždy uvést typ a ohlásí v tomto případě chybu. Z toho také plyne, že je nutné uvádět typ parametru u každého z nich, nelze tedy psát double obsah_obd(double a, b).

Volání funkce se provádí zápisem identifikátoru a uvedením skutečných parametrů v kulatých závorkách:

int main(int argc, char *argv[])
{
  double a=5.6, b=4;
  double x=1.2, y=3.5;
  double obsah;
  // volani funkce se skutečnými parametry konstantami 3,4
  obsah = obsah_obd(3,4);
  printf("Obsah obdelniku je %lf.\n",obsah);
  // volani funkce se skutečnými parametry - proměnnými a,b
  printf("Obsah druheho obdelniku je %lf.",obsah_obd(a,b));
  // volani funkce se skutečnými parametry - proměnnými x,y
  printf("Obsah tretiho obdelniku je %lf.",obsah_obd(x,y));
}  

Mezi další vlastnosti definic funkcí v jazyce C platí:

• není povinnost přebírat návratovou hodnotu funkce při volání (známe při používání funkce printf)
• nejsou dovoleny vnořené definice funkcí, ani v hlavním programu

Definice procedur

void tisk_cisel(int a, int b)
{
  printf("%d\t%d",a,b);
}

Nemá-li funkce (procedura) žádný parametr, píše se klíčové slovo void do závorek místo seznamu formálních parametrů. Pokud klíčové slovo void chybí, znamená to v „klasickém“ C, že o parametrech není nic známo. V C++ se tyto dva případy nerozlišují, neuvedení klíčového slova znamená taktéž, že funkce parametry nemá.

void tisk_hlasky(void)
{
  printf("CHYBA");
}

void tisk_hlasky()
{
  printf("CHYBA");
}

Při volání funkce (procedury), která nemá parametry, je nutné psát prázdnou dvojici závorek, jinak bude překladač považovat zapsaný identifikátor za indentifikátor proměnné! Volání výše definované procedury musíme provést takto:

int main(void)
{
  tisk_hlasky();
}  

Prototypy funkcí (hlavičky)

Uvedení prototypu funkce funkce se také někdy označuje termínem deklarace, na rozdíl od její definice. Uvedení prototypu je ukončeno středníkem, ale při definici se za identifikátorem středník neuvádí!

Příklad:

double obsah_obd(double a, double b)
{
  return a*b;
}

void main(void)
{
   double S;
   S = obsah_obd(3,4);
}

double obsah_obd(double a, double b);

void main(void)
{
   double S;
   S = obsah_obd(3,4);
}

double obsah_obd(double a, double b)
{
  return a*b;
}

(Poznámka: Ve verzi K&R deklarace funkce spočívala pouze v uvedení návratové hodnoty a identifikátoru funkce bez uvedení parametrů, tedy double obsah_obd(double, double).)

Na následujícím obrázku je příklad jednoduché procedury tisk a odpovídající stav zásobníku těsně před voláním procedury, kdy jsou již na vrcholu zásobníku kopie hodnot skutečných parametrů. Dále je zobrazen stav zásobníku těsně před ukončením volané funkce. Hodnota parametru a na zásobníku je změněna, ale hodnota skutečného parametru x (proměnná v hlavním programu) se nemění. Po návratu z procedury jsou parametry ze zásobníku odstraněny.

Zdrojový kód	Zásobník před voláním procedury tisk	Zásobník před ukončením procedury tisk
void tisk(int a, int b) { a++; printf("%d\t%d",a,b); } void main(void { int x = 5; tisk(x,3); }

// obsah obdelniku jako funkce
double obsah_obd_fce(double a, double b)
{
  return a*b;
}

// obsah obdelniku jako procedura s vystupni promennou
void obsah_obd_proc(double a, double b, double *obs)
{
  *obs = a*b;
}

void main(void)
{
  double obsah;
  // vypocet pomoci funkce
  obsah = obsah_obd_fce(3,5);
  // vypocet pomoci procedury s vystupni promennou
  // musim predat adresu promenne, kam se ulozi vysledek
  obsah_obd_proc(3,7,&obsah);
  // nelze napsat obsah = obsah_obd_proc(3,7,&obsah); 
  // protoze procedura nevraci (nevyhazuje) zadnou hodnotu 
}

Pole jako parametr funkcí

void razeni(float *pole, int n)
{
  // kód
}

void razeni(float pole[], int n)
{
  // kód
}

float max_prvek(float pole[][3], int n)
{
  // kód
  // jako skutečný parametr mohu předat
  // libovolné statické pole, které má první
  // dimenzi libovolnou a druhou pouze 3
}