Объявления (прототипы) функций

С поддерживает предварительное объявление (декларацию) функций, которое также созданием называется прототипом. Предварительное объявление позволяет перечислить список функций в начале исходной программы. Такой список предлагает удобный способ указания того, какие функции будут использованы в программе. Кроме того, использование прототипов заранее уведомляет компилятор о типах возвращаемых значений и формальных параметров различных функций. После объявления функций можно размещать их определения в любом порядке и не волноваться по поводу ошибок компиляции, которые происходят, когда функция вызывается перед объявлением или определением. Общий синтаксис объявления для функции:

[ <Класс_памяти>] <Тип_возвращаемого_значения> <имя> ([ <Список_типов_параметров >]);

Классы памяти для функций: extern и static. По умолчанию – extern .

Каждая функция имеет <тип_возвращаемого_значения>, который указывается перед названием (<именем>) функции. <Список_параметров> следует за названием функции и заключается в круглые скобки.

Точка с запятой в конце необходима для объявления функции, но не нужна в определении функции. Имена формальных параметров могут отсутствовать или не опадать с именами в определении функции, но типы должны совпадать обязательно. По умолчанию тип возвращаемого значения int.

Пример объявления функции:

dauble summa(float a, float b); // два параметра типа float, возвращается

// значение типа dauble

С использует специальный тип void, чтобы указать, что функция не требует параметров или не возвращает значение. Использование оператора return в void -функции не требуется.

Примеры объявлений функций:

upDate(); // без параметров, // возвращается int void (void); // без параметров // getPrint

void releesDate(int fop);// один // параметр void reseedType(float Seed); // один // параметр

 

Синтаксис определения функций в С

Синтаксис определения функций в С имеет следующий вид:

[<Класс_памяти>] <Тип возвращаемго_значения> <Имя> ([<Список_объявлений_формальных_параметров>])

{[// - объявления переменных (декларации);]

// -операторы;

[return <возвращаемое_значение_заданного_типа>;]

}

Функция возвращает результат своей работы, используя оператор return, который обычно появляется в конце тела функции. Однако, функция может иметь больше одного оператора return.

<Список_объявлений_формальных_параметров> функции может отсутствовать (void), содержать одно или больше объявлений формальных параметров, соответствующих (аргументов)данной функции. Параметры в списке разделяются запятой и имеют синтаксис:

[модификатор]<тип_параметра><имя>

В качестве модификаторов могут использоваться следующие ключевые слова const, near, face, huge.

Примеры определений функций, объявленных ранее

dauble summa(float x, float y)// требу- // ет два параметра {return x+y; // возвращаемое значение преобразуется к типу dauble }

void getPrint(void) //без параметров // и возвращаемого значения {printf (n \” Пример\n”); } // returnотсутствует

Функция summa() имеет два параметра и тип возвращаемого значения dauble. Функция getPrint() не имеет параметров и возвращаемого значения.

Если функция объявлена с ключевым словом inline, то компилятор заменяет любой вызов inline - функции копией её тела, приведенного в определении.

 

Пример inline - функции: inline long square(int nNum) {return nNum*nNum; }

В примере определена inline - функция square (), которая возвращает квадрат параметра nNumтипаint.

 

Использование локальных и глобальных переменных в функциях.

Вызов функции

В любойфункции можно объявлять локальные константы и переменные. Область действия локальных констант и переменных ограничена телом функции-хозяина. Никакая функция не может непосредственно получить доступ к локальным константам и переменным другой функции. Существует два класса памяти локальных переменных: register и auto, которые указываются перед типом переменных. Локальные переменные создаются каждый раз, когда функция начинает выполняться, а когда функция завершает работу, система устраняет локальные переменные.

В отличие от автоматических переменных, статические переменные (с классом памяти static) сохраняют своё значение между вызовами функции. Эта особенность позволяет в функциях использовать значения, вычисленные при предыдущем вызове. Статическая переменная инициализируется один раз при первом вызове функции явно или по умолчанию нулевым значением. Инициализация статических переменных позволяет, например, функции-хозяину определить, выполняется ли она впервые.

Пример статических переменных, объявленных в функции

int doCalc() {static int index1=2; static float my_index; // другие объявления // операторы return …; }

В примере объявлена и явно инициализирована статическая переменная index1, а также инициализирована неявно переменная my_index(по умолчанию равна 0).Эти переменные сохраняют свои значения между вызовами функции doCalc ().

Пример

/* ЗАНЯТИЕ N 7

Выполнил студент группы......... Петров Ю.В.

Объявление и определение функций. Применение функций:

передача переменных в функцию по значению, по адресу

и по ссылке, возврат значений из функции. Области

видимости переменных, примеры операций.

Выбор функции - по номеру с помощью оператора switch*/

 

#include <stdio.h>

#include <conio.h>

#include <math.h>

float glob=2.5;

float Fx0(float a, float b, float c) //Определение функции

{ return --b/(2*a)*(++c); }

//Fx0-Передача параметров и возврат по значению

 

float* Fx1(float, float, float); //Объявление функции

//Fx1-Передача параметров по значению, возврат указателя

 

float& Fx2(float, float, float); //Объявление функции

//Fx2-Передача параметров по значению, возврат ccылки

 

//Передача параметров по значению, последнего по адресу

void changex0(float, float, float, float *);

 

//Передача и изменение параметров по адресу

void changex1(float *, float *, float *, float *);

 

//Передача изменение параметров по ccылке

void changex2(float &, float &, float &, float &);

 

void main()

{ float a1,b1,c1,x1;

float* px=&x1;

float& sx=x1;

char diskr;

clrscr();

printf(" Введитe значения переменных: а, b, c: ");

scanf("%f %f %f", &a1, &b1, &c1);

printf("Введитe номер функции (0...5),\

6 или ESC-конец расчета: ");

vvod1: diskr=getche();

switch (diskr)

{case '0': x1=Fx0(a1,b1,c1); break;

case '1': px=Fx1(a1,b1,c1); printf("\nglob= \

%6.3f *px= %6.3f", glob, *px); break;

case '2': sx=Fx2(a1,b1,c1); printf("\nglob= \

%6.3f sx= %6.3f", glob, sx); break;

case '3': changex0(a1, b1, c1,&x1); break;

case '4': changex1(&a1,&b1,&c1,&x1); break;

case '5': changex2(a1, b1, c1, x1); break;

case '6':case 27: goto end;

default:printf("\nВне диапазона, введите другой \

номер функции (0...5) ");

goto vvod1;

}

printf("\nРезультат: a1= %5.3f b1= %5.3f c1= %5.3f \

x1= %5.3f\n",a1,b1,c1,x1);

printf("Введите другой номер функции: ");

goto vvod1;

end:;

}

 

float* Fx1(float a, float b, float c) //Определение функции N 1

{ float*pf;

*pf=glob+(--b)/(2*a)*(++c);

//printf("\nglob= %6.3f *pf= %6.3f",glob,*pf);

return pf;

}

 

float& Fx2(float a, float b, float c) //Определение функции N 2

{ float& sf=glob;

sf=(--b-sqrt(abs(++c)))/(4*++a);

glob+=5; //printf("\nglob= %6.3f sf= %6.3f ",glob,sf);

return sf;

}

 

void changex0(float a, float b, float c, float *d) //N 3

{ *d=pow(b,2)-4*--a*++c; }

 

void changex1(float *a, float *b, float *c, float *d) //N 4

{++*a; ++*b++; ++*c; *d+=*a+*b+*c; }

 

void changex2(float &a, float &b, float &c, float &d) //N 5

{ a+=2; b+=2; c+=2; d-=a+b+c; }

 

/* Введитe значения переменных: а, b, c: 3 4 5

Введитe номер функции (0...5), 6 или ESC-конец расчета: 0

Результат: a1= 3.000 b1= 4.000 c1= 5.000 x1= 3.000

Введите другой номер функции: 1

glob= 2.500 *px= 5.500

Результат: a1= 3.000 b1= 4.000 c1= 5.000 x1= 5.500

Введите другой номер функции: 2

glob= 5.034 sx= 5.034

Результат: a1= 3.000 b1= 4.000 c1= 5.000 x1= 5.034

Введите другой номер функции: 3

Результат: a1= 3.000 b1= 4.000 c1= 5.000 x1=-32.000

Введите другой номер функции: 4

Результат: a1= 4.000 b1= 5.000 c1= 6.000 x1=-18.000

Введите другой номер функции: 5

Результат: a1= 6.000 b1= 7.000 c1= 8.000 x1=-39.000

Введите другой номер функции: 8

Вне диапазона, введите другой номер функции (0...5) 6 */

Ход работы

1 Изучить теоретические сведения.

2 В соответствии с индивидуальным заданием разработать алгоритмы для заданных функций и функции main(). При разработке функции предусмотреть передачу и возврат значений различных типов.

3 Разработать программу с использованием функций.

4 Выполнить определение функции до функции main() и после нее.

5 Набрать программу на компьютере и устранить ошибки.

6 Получить результат и сделать выводы по работе.

7 Оформить отчет.

8 Подготовиться к защите лабораторной работы, изучив контрольные вопросы по теме.

 

 

Индивидуальное задание к лабораторной работе №7

Составить программу реализующую вызов функций H, a, b, c согласно индивидуальному заданию приведенному в таблице 7.1.

 

Таблица 7.1 - Индивидуальное задание

Вар.	H	a	B	с	x
	A^2+b^2-6c	x^2-e^-x	lnx+	cos^2x+x^5	5,4
	c^2+8b+10a	sin^2x+x^1/4	tgx-8x^3	x^4+2sinx^2	1,2
	3a^2+4b-8	3x-2cos^3x	lnx+2e^x	x^1/3+4x-1	0,3
	A^3+b^2-8c	sin^3x+x^4	-lnx	4x-5x^3	1,7
	6b^3+4c-2	tgx+e^2x	x^2-6x^3	1/x-2lnx	4,1
	A^2+b^2+c^2	e^x+e^2x+4	x-sin^3x	x^2/cos^3x	2,4
	5b^3-2a+c	tgx-2x	-sinx	x^3/7	5,5
	4a^2+5b^2	cosx+2x	x^4-2x/5	2x-5	4,6
	3ab-4c	sin^2x+5	cosx^5	x^1/3+tgx	1,6
	c^2+5a^3-b	cos^3x-6x	-4x^3+lnx	e^2x+4cosx	4,6
	2a+4c-b^4	e^x-2lnx	2x-5/x	x^5-2lnx	3,9
	A^2+b^2+c^2	2/x+x^3	lnx^2-4x	tgx-sin2x	4,1
	(a+b)^2	lnx+2e^x	tgx+e^2x	x^2-e^-x	3,4
	2ac-3cb	1/x-2lnx	cosx+2x	sin^2x+x^1/4	1,9
	5c+2a^4	x^2-2/x	(2-x)/6	cos^3x-2x	2,3
	A+b+c	lnx/2x	x^3-4x	tgx-2x	4,2
	2a+3b+4c	x^2+x^3	lnx-x^4	cos^2(x-4)	2,8
	A^2+b^3+c^4	sin^2x+x^1/4	x^3+4x	e^x+2lnx	1,3
	A+2b+3c	2x-x^1/4	-2cosx	tgx-4x	3,1
	2(a+b)-c^4	(x^3-x/2)^3	lnx-e^2x		2,4
	c^2-b^3	2x+sinx^4	sin(x-lnx)	lnx^2+2x	1,1
	3a-4cb	2cosx^3	tgx/4	x/5	3,1
	c^5-2ab	1/2sin^3x	sin^6x/x^3	x-4sin2x	1,8
	6a+3b^3+c	cosx^x+2x	sin2x+tgx	lnx-e^-x	2,1
	4abc	x^x-sinx^3	x/2-x^5	2x-sin^3x	4,1
	A^2+(b-c)^5/3	2x^1/3+1	sin(x^2+4)	lncos^3x	5,3
	(a+4b)^1/3-c^2	tg(2x)/4	cosx^2/x^1/5	e^-2x+1/x^2	3,8
	A^1/3+(b^3-c)	x+2^3x	lnsin^34x	arcsin^2x	4,2
	B^3+(a-4c)^1/5	5^3x/(3x-1)	e^-5x+4/x	cos(x^1/3)	2,6
	c^1/5-(b+3a)^2	+e^x	cosx+x^2	arctg(x^3)	1,3

Требования к содержанию отчёта приведены в лабораторной работе №1.

 

Контрольные вопросы для подготовки и самостоятельной работы

1 Объясните синтаксис объявления, определения и вызова функции.

2 Всегда ли: последним оператором функции всегда должен быть оператор return?

3 Как вы называете переданную локальную переменную – аргумент или параметр?

4 Какие типы переменных всегда передаются по адресу?

5 Какие типы переменных можно передать в функцию по значению?

6 Если переменная передается в функцию по значению и там изменяется, будет ли изменена переменная в вызывающей функции?

7 Если переменная передается в функцию по адресу и там изменяется, будет ли изменена переменная в вызывающей функции?

8 Как объявить тип возвращаемого функцией значения?

9 Какой тип возвращаемого значения используется по умолчанию?

10 В чём разница между объявлением или определением функции?

11 Где размещается объявление и определение функций?

12 Где размещается объявление и определение библиотечных функций?

13 В чём разница между формальными и фактическими параметрами?

14 В чём разница между обычными и inline функциями?

15 Какой тип имеет имя функции?

16 Какие классы памяти используются при объявлении функции?

17 Какой класс памяти функций используется по умолчанию?

18 Как включить файл объявления библиотечных функций в программу?

Лабораторная работа №8

Разработка программ с указателями

(2 часа)

Цель работы: изучить конструкции и операторы языка С для работы с указателями.

Теоретические сведения

Самым мощным инструментом в С, безусловно, являются указатели и для того, чтобы овладеть программированием в С, необходимо овладеть умением использовать указатели.

С помощью указателей в С можно: получать доступ к адресам памяти объектов и манипулировать с ними, строить одномерные, двумерные и многомерные массивы, создавать динамические структуры данных, указатели помогают передавать массивы и функции в другие функции и т.д.

Рассмотрим основные понятия и принципы работы с указателями.

Указатель - это адрес памяти, распределённой для другой переменной заданного типа. Значение указателя сообщает о том, где расположен объект данных, но не говорит о его содержимом.

Синтаксис объявления указателей:

< тип>*<имя_указателя>.

Читается данная запись так:

<имя_указателя> является указателем на <тип>. Символ «*» (звездочка) говорит о том, что данная переменная есть указатель на заданный тип.

Пример:

int * x; // x является указателем на тип int (целое).

Таким образом, можно объявить указатель на любой тип: стандартный или созданный пользователем, в том числе может быть объявлен указатель на указатель, на любой тип- void.

Указатель на тип void совместим с любым другим указателем. Например, допустима запись:

int *x;

void *y;

y = x;

Размер указателя, т.е. размер участка памяти, отведенного под адрес, зависит от модели памяти, в которой пишется программа. Отметим их название и укажем размер указателей в байтах: крошечная (2), маленькая (2), средняя (4), компактная (4), большая (4), огромная (4).

Для указания размера указателя используют модификаторы: по умолчанию near (2 байта), far (4 байта), huge (4 байта).

Указатель может использоваться как константный, который связан с одной постоянной ячейкой памяти:

float * const ptr; // константный указатель

Указатель может быть связан и с константами:

const float * ptr; // указатель на константный тип

Возможно также следующее выражение:

сonst float* сonst ptr; //константный указатель на константный тип.