- Функции
- Введение
- Формальные и фактические параметры
- Передача аргументов
- Объявление функции и определение функции. Создание собственной библиотеки
- Передача массива в качестве аргумента
- Функции
- Объявление функции
- Локальные переменные
- Внешние переменные
- Параметры
- Параметры по умолчанию
- Возврат значения
- Выбор имени функции
- Функции == Комментарии
- Итого
- Задачи
- Обязателен ли «else»?
- Перепишите функцию, используя оператор ‘?’ или ‘||’
Функции
Введение
Ч ем дальше мы изучаем си, тем больше становятся программы. Мы собираем все действия в одну функцию main и по несколько раз копируем одни и те же действия, создаём десятки переменных с уникальными именами. Наши программы распухают и становятся всё менее и менее понятными, ветвления становятся всё длиннее и ветвистее.
Но из сложившейся ситуации есть выход! Теперь мы научимся создавать функции на си. Функции, во-первых, помогут выделить в отдельные подпрограммы дублирующийся код, во-вторых, помогут логически разбить программу на части, в-третьих, с функциями в си связано много особенностей, которые позволят использовать новые подходы к структурированию приложений.
Функция – это именованная часть программы, которая может быть многократно вызвана из другого участка программы (в котором эта функция видна). Функция может принимать фиксированное либо переменное число аргументов, а может не иметь аргументов. Функция может как возвращать значение, так и быть пустой (void) и ничего не возвращать.
Мы уже знакомы с многими функциями и знаем, как их вызывать – это функции библиотек stdio, stdlib, string, conio и пр. Более того, main – это тоже функция. Она отличается от остальных только тем, что является точкой входа при запуске приложения.
Функция в си определяется в глобальном контексте. Синтаксис функции:
Самый простой пример – функция, которая принимает число типа float и возвращает квадрат этого числа
Внутри функции sqr мы создали локальную переменную, которой присвоили значение аргумента. В качестве аргумента функции передали число 9,3. Служебное слово return возвращает значение переменной tmp. Можно переписать функцию следующим образом:
В данном случае сначала будет выполнено умножение, а после этого возврат значения. В том случае, если функция ничего не возвращает, типом возвращаемого значения будет void. Например, функция, которая печатает квадрат числа:
в данном случа return означает выход из функции. Если функция ничего не возвращает, то return можно не писать. Тогда функция доработает до конца и произойдёт возврат управления вызывающей функции.
Если функция не принимает аргументов, то скобки оставляют пустыми. Можно также написать слово void:
Формальные и фактические параметры
П ри объявлении функции указываются формальные параметры, которые потом используются внутри самой функции. При вызове функции мы используем фактические параметры. Фактическими параметрами могут быть переменные любого подходящего типа или константы.
Например, пусть есть функция, которая возвращает квадрат числа и функция, которая суммирует два числа.
Обращаю внимание, что приведение типов просиходит неявно и только тогда, когда это возможно. Если функция получает число в качестве аргумента, то нельзя ей передать переменную строку, например «20» и т.д. Вообще, лучше всегда использовать верный тип или явно приводить тип к нужному.
Если функция возвращает значение, то оно не обязательно должно быть сохранено. Например, мы пользуемся функцией getch, которая считывает символ и возвращает его.
Передача аргументов
При передаче аргументов происходит их копирование. Это значит, что любые изменения, которые функция производит над переменными, имеют место быть только внутри функции. Например
Программы выведет
200
100
200
Понятно почему. Внутри функции мы работаем с переменной x, которая является копией переменной d. Мы изменяем локальную копию, но сама переменная d при этом не меняется. После выхода из функции локальная переменная будет уничтожена. Переменная d при этом никак не изменится.
Каким образом тогда можно изменить переменную? Для этого нужно передать адрес этой переменной. Перепишем функцию, чтобы она принимала указатель типа int
Вот теперь программа выводит
200
100
100
Здесь также была создана локальная переменная, но так как передан был адрес, то мы изменили значение переменной d, используя её адрес в оперативной памяти.
В программировании первый способ передачи параметров называют передачей по значению, второй – передачей по указателю. Запомните простое правило: если вы хотите изменить переменную, необходимо передавать функции указатель на эту переменную. Следовательно, чтобы изменить указатель, необходимо передавать указатель на указатель и т.д. Например, напишем функцию, которая будет принимать размер массива типа int и создавать его. С первого взгляда, функция должна выглядеть как-то так:
Но эта функция выведет ERROR. Мы передали адрес переменной. Внутри функции init была создана локальная переменная a, которая хранит адрес массива. После выхода из функции эта локальная переменная была уничтожена. Кроме того, что мы не смогли добиться нужного результата, у нас обнаружилась утечка памяти: была выделена память на куче, но уже не существует переменной, которая бы хранила адрес этого участка.
Для изменения объекта необходимо передавать указатель на него, в данном случае – указатель на указатель.
Вот теперь всё работает как надо.
Ещё подобный пример. Напишем функцию, которая принимает в качестве аргумента строку и возвращает указатель на область памяти, в которую скопирована эта строка.
В этом примере утечки памяти не происходит. Мы выделили память с помощью функции malloc, скопировали туда строку, а после этого вернули указатель. Локальные переменные были удалены, но переменная test хранит адрес участка памяти на куче, поэтому можно его удалить с помощью функции free.
Объявление функции и определение функции. Создание собственной библиотеки
В си можно объявить функцию до её определения. Объявление функции, её прототип, состоит из возвращаемого значения, имени функции и типа аргументов. Имена аргументов можно не писать. Например
Это смешанная рекурсия – функция odd возвращает 1, если число нечётное и 0, если чётное.
Обычно объявление функции помещают отдельно, в .h файл, а определение функций в .c файл. Таким образом, заголовочный файл представляет собой интерфейс библиотеки и показывает, как с ней работать, не вдаваясь в содержимое кода.
Давайте создадим простую библиотеку. Для этого нужно будет создать два файла – один с расширением .h и поместить туда прототипы функций, а другой с расширением .c и поместить туда определения этих функций. Если вы работаете с IDE, то .h файл необходимо создавать в папке Заголовочные файлы, а файлы кода в папке Файлы исходного кода. Пусть файлы называются File1.h и File1.c
Перепишем предыдущий код. Вот так будет выглядеть заголовочный файл File1.h
Содержимое файла исходного кода File1.c
Наша функция main
Рассмотрим особенности каждого файла. Наш файл, который содержит функцию main, подключает необходимые ему библиотеки а также заголовочный файл File1.h. Теперь компилятору известны прототипы функций, то есть он знает возвращаемый тип, количество и тип аргументов и имена функций.
Заголовочный файл, как и оговаривалось ранее, содержит прототип функций. Также здесь могут быть подключены используемые библиотеки. Макрозащита #define _FILE1_H_ и т.д. используется для предотвращения повторного копирования кода библиотеки при компиляции. Эти строчки можно заменить одной
Файл File1.c исходного кода подключает свой заголовочный файл. Всё как обычно логично и просто. В заголовочные файлах принято кроме прототипов функций выносить константы, макроподстановки и определять новые типы данных. Кроме того, именно в заголовочных файлах можно обширно комментировать код и писать примеры его использования.
Передача массива в качестве аргумента
К ак уже говорилось ранее, имя массива подменяется на указатель, поэтому передача одномерного массива эквивалентна передаче указателя. Пример: функция получает массив и его размер и выводит на печать:
В этом примере функция может иметь следующий вид
Также напомню, что правило подмены массива на указатель не рекурсивное. Это значит, что необходимо указывать размерность двумерного массива при передаче
Либо, можно писать
Если двумерный массив создан динамически, то можно передавать указатель на указатель. Например функция, которая получает массив слов и возвращает массив целых, равных длине каждого слова:
Можно вместо того, чтобы возвращать указатель на массив, передавать массив, который необходимо заполнить
На этом первое знакомство с функциями заканчивается: тема очень большая и разбита на несколько статей.
Источник
Функции
Зачастую нам надо повторять одно и то же действие во многих частях программы.
Например, необходимо красиво вывести сообщение при приветствии посетителя, при выходе посетителя с сайта, ещё где-нибудь.
Чтобы не повторять один и тот же код во многих местах, придуманы функции. Функции являются основными «строительными блоками» программы.
Примеры встроенных функций вы уже видели – это alert(message) , prompt(message, default) и confirm(question) . Но можно создавать и свои.
Объявление функции
Для создания функций мы можем использовать объявление функции.
Пример объявления функции:
Вначале идёт ключевое слово function , после него имя функции, затем список параметров в круглых скобках через запятую (в вышеприведённом примере он пустой) и, наконец, код функции, также называемый «телом функции», внутри фигурных скобок.
Наша новая функция может быть вызвана по её имени: showMessage() .
Вызов showMessage() выполняет код функции. Здесь мы увидим сообщение дважды.
Этот пример явно демонстрирует одно из главных предназначений функций: избавление от дублирования кода.
Если понадобится поменять сообщение или способ его вывода – достаточно изменить его в одном месте: в функции, которая его выводит.
Локальные переменные
Переменные, объявленные внутри функции, видны только внутри этой функции.
Внешние переменные
У функции есть доступ к внешним переменным, например:
Функция обладает полным доступом к внешним переменным и может изменять их значение.
Внешняя переменная используется, только если внутри функции нет такой локальной.
Если одноимённая переменная объявляется внутри функции, тогда она перекрывает внешнюю. Например, в коде ниже функция использует локальную переменную userName . Внешняя будет проигнорирована:
Переменные, объявленные снаружи всех функций, такие как внешняя переменная userName в вышеприведённом коде – называются глобальными.
Глобальные переменные видимы для любой функции (если только их не перекрывают одноимённые локальные переменные).
Желательно сводить использование глобальных переменных к минимуму. В современном коде обычно мало или совсем нет глобальных переменных. Хотя они иногда полезны для хранения важнейших «общепроектовых» данных.
Параметры
Мы можем передать внутрь функции любую информацию, используя параметры (также называемые аргументами функции).
В нижеприведённом примере функции передаются два параметра: from и text .
Когда функция вызывается в строках (*) и (**) , переданные значения копируются в локальные переменные from и text . Затем они используются в теле функции.
Вот ещё один пример: у нас есть переменная from , и мы передаём её функции. Обратите внимание: функция изменяет значение from , но это изменение не видно снаружи. Функция всегда получает только копию значения:
Параметры по умолчанию
Если параметр не указан, то его значением становится undefined .
Например, вышеупомянутая функция showMessage(from, text) может быть вызвана с одним аргументом:
Это не приведёт к ошибке. Такой вызов выведет «Аня: undefined» . В вызове не указан параметр text , поэтому предполагается, что text === undefined .
Если мы хотим задать параметру text значение по умолчанию, мы должны указать его после = :
Теперь, если параметр text не указан, его значением будет «текст не добавлен»
В данном случае «текст не добавлен» это строка, но на её месте могло бы быть и более сложное выражение, которое бы вычислялось и присваивалось при отсутствии параметра. Например:
В JavaScript параметры по умолчанию вычисляются каждый раз, когда функция вызывается без соответствующего параметра.
В примере выше anotherFunction() будет вызываться каждый раз, когда showMessage() вызывается без параметра text .
Ранние версии JavaScript не поддерживали параметры по умолчанию. Поэтому существуют альтернативные способы, которые могут встречаться в старых скриптах.
Например, явная проверка на undefined :
…Или с помощью оператора || :
Возврат значения
Функция может вернуть результат, который будет передан в вызвавший её код.
Простейшим примером может служить функция сложения двух чисел:
Директива return может находиться в любом месте тела функции. Как только выполнение доходит до этого места, функция останавливается, и значение возвращается в вызвавший её код (присваивается переменной result выше).
Вызовов return может быть несколько, например:
Возможно использовать return и без значения. Это приведёт к немедленному выходу из функции.
В коде выше, если checkAge(age) вернёт false , showMovie не выполнит alert .
Если функция не возвращает значения, это всё равно, как если бы она возвращала undefined :
Пустой return аналогичен return undefined :
Для длинного выражения в return может быть заманчиво разместить его на нескольких отдельных строках, например так:
Код не выполнится, потому что интерпретатор JavaScript подставит точку с запятой после return . Для него это будет выглядеть так:
Таким образом, это фактически стало пустым return .
Если мы хотим, чтобы возвращаемое выражение занимало несколько строк, нужно начать его на той же строке, что и return . Или, хотя бы, поставить там открывающую скобку, вот так:
И тогда всё сработает, как задумано.
Выбор имени функции
Функция – это действие. Поэтому имя функции обычно является глаголом. Оно должно быть простым, точным и описывать действие функции, чтобы программист, который будет читать код, получил верное представление о том, что делает функция.
Как правило, используются глагольные префиксы, обозначающие общий характер действия, после которых следует уточнение. Обычно в командах разработчиков действуют соглашения, касающиеся значений этих префиксов.
Например, функции, начинающиеся с «show» обычно что-то показывают.
Функции, начинающиеся с…
- «get…» – возвращают значение,
- «calc…» – что-то вычисляют,
- «create…» – что-то создают,
- «check…» – что-то проверяют и возвращают логическое значение, и т.д.
Примеры таких имён:
Благодаря префиксам, при первом взгляде на имя функции становится понятным что делает её код, и какое значение она может возвращать.
Функция должна делать только то, что явно подразумевается её названием. И это должно быть одним действием.
Два независимых действия обычно подразумевают две функции, даже если предполагается, что они будут вызываться вместе (в этом случае мы можем создать третью функцию, которая будет их вызывать).
Несколько примеров, которые нарушают это правило:
- getAge – будет плохим выбором, если функция будет выводить alert с возрастом (должна только возвращать его).
- createForm – будет плохим выбором, если функция будет изменять документ, добавляя форму в него (должна только создавать форму и возвращать её).
- checkPermission – будет плохим выбором, если функция будет отображать сообщение с текстом доступ разрешён/запрещён (должна только выполнять проверку и возвращать её результат).
В этих примерах использовались общепринятые смыслы префиксов. Конечно, вы в команде можете договориться о других значениях, но обычно они мало отличаются от общепринятых. В любом случае вы и ваша команда должны точно понимать, что значит префикс, что функция с ним может делать, а чего не может.
Имена функций, которые используются очень часто, иногда делают сверхкороткими.
Например, во фреймворке jQuery есть функция с именем $ . В библиотеке Lodash основная функция представлена именем _ .
Это исключения. В основном имена функций должны быть в меру краткими и описательными.
Функции == Комментарии
Функции должны быть короткими и делать только что-то одно. Если это что-то большое, имеет смысл разбить функцию на несколько меньших. Иногда следовать этому правилу непросто, но это определённо хорошее правило.
Небольшие функции не только облегчают тестирование и отладку – само существование таких функций выполняет роль хороших комментариев!
Например, сравним ниже две функции showPrimes(n) . Каждая из них выводит простое число до n .
Первый вариант использует метку nextPrime :
Второй вариант использует дополнительную функцию isPrime(n) для проверки на простое:
Второй вариант легче для понимания, не правда ли? Вместо куска кода мы видим название действия ( isPrime ). Иногда разработчики называют такой код самодокументируемым.
Таким образом, допустимо создавать функции, даже если мы не планируем повторно использовать их. Такие функции структурируют код и делают его более понятным.
Итого
Объявление функции имеет вид:
- Передаваемые значения копируются в параметры функции и становятся локальными переменными.
- Функции имеют доступ к внешним переменным. Но это работает только изнутри наружу. Код вне функции не имеет доступа к её локальным переменным.
- Функция может возвращать значение. Если этого не происходит, тогда результат равен undefined .
Для того, чтобы сделать код более чистым и понятным, рекомендуется использовать локальные переменные и параметры функций, не пользоваться внешними переменными.
Функция, которая получает параметры, работает с ними и затем возвращает результат, гораздо понятнее функции, вызываемой без параметров, но изменяющей внешние переменные, что чревато побочными эффектами.
- Имя функции должно понятно и чётко отражать, что она делает. Увидев её вызов в коде, вы должны тут же понимать, что она делает, и что возвращает.
- Функция – это действие, поэтому её имя обычно является глаголом.
- Есть много общепринятых префиксов, таких как: create… , show… , get… , check… и т.д. Пользуйтесь ими как подсказками, поясняющими, что делает функция.
Функции являются основными строительными блоками скриптов. Мы рассмотрели лишь основы функций в JavaScript, но уже сейчас можем создавать и использовать их. Это только начало пути. Мы будем неоднократно возвращаться к функциям и изучать их всё более и более глубоко.
Задачи
Обязателен ли «else»?
Следующая функция возвращает true , если параметр age больше 18 .
В ином случае она запрашивает подтверждение через confirm и возвращает его результат:
Будет ли эта функция работать как-то иначе, если убрать else ?
Есть ли хоть одно отличие в поведении этого варианта?
Оба варианта функций работают одинаково, отличий нет.
Перепишите функцию, используя оператор ‘?’ или ‘||’
Следующая функция возвращает true , если параметр age больше 18 .
В ином случае она задаёт вопрос confirm и возвращает его результат.
Перепишите функцию, чтобы она делала то же самое, но без if , в одну строку.
Сделайте два варианта функции checkAge :
- Используя оператор ?
- Используя оператор ||
Источник