Глава 7. для чего нужны функции

Если вы возьмете все свое имущество и свалите в большую кучу на полу, то поиск нужных вещей будет каждый раз отнимать массу времени. Чтобы облегчить себе жизнь, вы предусмотрительно сортируете предметы, раскладывая их по полкам, и как только вам понадобится какая-нибудь вещь, вы точно знаете, где ее можно найти (по крайней мере, так предполагается).

Ваша программа тоже может страдать от отсутствия порядка. Как только она начнет приобретать достаточно большие размеры, работать, оставаясь в пределах одной функции main(), будет все труднее. Программные коды, к сожалению, нельзя разложить по полкам, но их можно распределить по функциям.

Функцией называется выделенная последовательность инструкций, предназначенных для решения определенной задачи. Вы можете написать свои функции и затем использовать их точно так же, как функции из библиотек языка

Си или Си++. Вы вызываете функцию для выполнения определенной задачи, передавая ей аргументы и получая от нее результат.

Функции особенно полезны, когда требуется выполнить одну и ту же задачу несколько раз. Например, если при выполнении программы требуется вывести на экран монитора большой кусок текста, возникает необходимость приостанавливать вывод информации по мере заполнения экрана. Вместо того чтобы писать соответствующие инструкции каждый раз, когда надо это сделать, можно оформить их в виде отдельной функции. После этого, где бы ни

Рис. 7.1. Многократный вызов функции

потребовалось временно приостановить вывод информации на дисплей, достаточно просто вызвать данную функцию (рис.7.1).

Вы можете использовать функции для структурирования сложной программы. Попытайтесь поделить программу на блоки, каждый из которых выполняет какую-то одну вполне законченную задачу. Эти блоки, в свою очередь, при необходимости также можно разделить на меньшие. Продолжайте деление на все более мелкие части до тех пор, пока остается возможность написать инструкции для выполнения самостоятельной задачи. Каждый такой набор инструкций помещается в свою собственную функцию. Как только вы напишите все необходимые функции и объедините их функцией main() — программа готова!

Как использовать функции

Собственные функции помещаются после закрывающей фигурной скобки main().

Рис. 7.2. Структура функции

Каждая функция имеет структуру, аналогичную структуре функции main() (рис.7.2): после имени функции ставится пара круглых скобок, точка с запятой в конце строки отсутствует, инструкции, составляющие тело функции, заключаются в пару фигурных скобок.

При вызове функции компьютер выполняет инструкции, записанные в теле функции, а затем управление возвращается строке, которая стоит непосредственно после инструкции вызова функции. В зависимости от компилятора использование инструкции return (0); в теле функции может быть необязательным. Си может обеспечить автоматический возврат после завершения всех инструкций.

На рис. 7.3 в качестве примера показана программа, которая выводит на дисплей вопрос и ответ на него. Цифры указывают порядок выполнения инструкций.

Инструкция

answer();

в main() вызывает функцию answer() так, как если бы она содержалась в библиотеке Си, с той разницей, что текст функции answer() находится не в библиотеке, а включен в программный код. Вызов этой функции осуществляется после выполнения двух функций puts(). Функции answer() не передаются никакие параметры, так как она содержит всю информацию, необходимую для выполнения своей задачи. После выполнения функции puts() в answer() инструкция return(0); передает управление инструкции, помещенной в теле main() непосредственно за инструкцией вызова функции answer(). Инструкция return(0); в main() завершает выполнение программы.

Рис. 7.3. Вызов функции

Приведенную на рис. 7.3 программу компьютер выполнит в следующем порядке:

puts("Сколько байтов в одном килобайте?");puts("Для получения ответа нажмите Enter");pause = getchar();answer();puts("В одном килобайте 1024 байта.");return(0);return(0);

Функцию можно вызвать из любого места программы, в том числе, из другой функции. Инструкция return(0); в теле функции всегда передает управление инструкции, следующей за вызовом функции. В Листинге 7.1 приведен текст программы с двумя не библиотечными функциями. Первая из них называется

question() и вызывается из main(). Вторая значится под именем answer() и вызывается из функции question(). Инструкция return(0) в answer() возвращает управление назад в question(), из которой позже происходит возврат в main(). Ниже приведен результат работы этой программы, причем для каждого сообщения указана функция, выводящая его на экран.

Добро пожаловать в наш Опросник. main()

Скажите название графического интерфейса фирмы Microsoft. question()

Для получения правильного ответа нажмите Enter. question()

Правильный ответ - Windows. answer()

Благодарим за участие. main()

Листинг 7.1. Программа, в которой осуществляется вызов двух функций.

/*quiz2.c*/main() { puts("Добро пожаловать в наш Опросник.\n"); question(); puts("Благодарим за участие.\n"); return(0); }question() { int move_on; puts("Скажите название графического \ интерфейса фирмы Microsoft.\n"); puts("Для получения правильного ответа \ нажмите Enter.\n"); move_on = getchar(); answer(); return(0); }answer() { puts("Правильный ответ - Windows.\n"); return(0); }

Лучший способ использования функций — это разбивка программы на отдельные блоки. Функция main() выполняет при этом обязанности «мажордома», определяя начало программы и обеспечивая вызов других функций. Это хорошо продемонстрировано в Листинге7.2, являющемся вариантом программы Опросника. Здесь main() содержит только инструкции вызова функций. Настоящая «работа» программы обеспечивается в функциях, вызываемых main().

Листинг 7.2. Программа, использующая main() для вызова других функций.

/*quiz3.c*/main() { welcome(); question(); answer(); the_end(); return(0); }welcome() { puts("Добро пожаловать в наш Опросник.\n"); return(0); }question() { int move_on; puts("Скажите название графического интерфейса фирмы Microsoft.\n"); puts("Для получения правильного ответа нажмите Enter.\n"); move_on = getchar(); return(0); }answer() { puts("Правильный ответ - Windows.\n"); return(0); }the_end() { puts("Благодарим за участие.\n"); return(0); }

Подобная структура упрощает процесс поиска ошибок. Например, если обнаружились проблемы с выводом на экран правильного ответа, ошибку следует искать в инструкциях функции answer().

Функции выполняются в порядке вызова независимо от их местоположения в тексте программы. Мы можем поместить функции в Листинге7.2, например, в таком порядке:

main()answer()welcome()the_end()question()

Результат работы программы от этого не изменится, так как не изменился порядок вызова функций в main().

Переменные в функциях

Если программа содержит другие функции, кроме функции main(), вам необходимо решить, где и как вы будете определять переменные. Си имеет несколько типов переменных. В этой главе мы рассмотрим автоматические, внешние и статические переменные.