Передача массивов
C
Если аргумент процедуры – массив, то используется механизм передачи по адресу. При этом в список аргументов включается имя массива, в вызываемую процедуру передается адрес первого элемента (с нулевыми индексами) и массив не копируется в локальную память функции. При описании float a[10][10] обращение вида: <имя_функции>(a) эквивалентно обращению: <имя_функции>(&a[0][0]). Следовательно, массивы-параметры занимают память, отводимую в вызывающей процедуре массивам-аргументам, поэтому в вызываемой процедуре допустимы описания вида float b[], a[][10]; Длины всех измерений, кроме первого, надо задавать, чтобы правильно извлечь из памяти значения нужного элемента массива (см. формулу в параграфе "Распределение массивов"). Допустимо даже несоответствие размерностей аргумента и параметра.
Пример.
Аргументы Параметры
float a[5][5], b[36]; float a[ ], b[ ][6];
Пример. Вычислить: z=uТbu, где {ui]}, i=1...4; {bij]}, i,j=1...4.
/* Вычисление квадратичной формы */
void main(void){
float u[4], /* Входной вектор */
b[4][4], /* Входная матрица */
v[4], /* Вектор b*u */
z, /* Результат */
scalar(float u[ ], float v[ ]); /*Скалярное произведение векторов */
int i, j;
/* Умножение матрицы на вектор */
void matrix(float b[ ][4], float u[ ], float v[ ]);
printf("Исходный вектор:\n");
for(i=0; i<4; i++){
scanf("%f", &u[ i ]);
}
printf("Исходная матрица:\n");
for(i=0; i<4; i++){
for(j=0; j<4; j++){
scanf("%f", &b[ i ][ j ]);
}
}
matrix(b, u, v );
z=scalar(v, u );
printf("\n\n\nКвадратичная форма равна %.5g\n", z);
}/* End main */
/* Умножение матрицы на вектор */
void matrix(float a[ ][4], float x[ ], float y[ ]){
int i, j;
for(i=0; i<4; i++){
for(y[ i ]=j=0; j<4; j++){
y[ i ] += a[ i ][ j ]*x[ j ];
}
}
}/* End matrix */
/* Скалярное произведение векторов */
float scalar(float x[ ], float y[ ]){
int i;
float z;
for(z=i=0; i<4; i++){
z+=x[ i ]*y[ i ];
}
return z;
}/* End scalar */
Basic
Массивы передаются также по адресу, поэтому изменение их в вызывающей процедуре затруднений не вызывает.
Дальнейший материал относится только к языкам C и C++. В языке Basic подобных средств нет.
Передача функций
В этом разделе рассмотрим передачу в качестве аргумента имени функции.
Этот специфический вид аргумента позволяет придать программе универсальность.
Пример. Найти y=min(f(x)), где {xi}, i=1...n. Существует множество методов нахождения экстремума функции многих переменных, практически не зависящих от вида функции, минимум которой отыскивается.
Сопряжение, т.е. имя функции со списком аргументов, min_fun(x, n, dx, eps, f) практически одинаково для различных методов. Здесь вектор (одномерный массив) x является одновременно и входным параметром (начальное приближение), и выходным (найденная точка минимума); n – число координат; dx – начальный шаг поиска; eps – точность нахождения минимума; f – имя минимизируемой функции.
Передаваемое значение является адресом функции. Следовательно, соответствующий параметр – указатель на функцию. Это специфический объект, характерный только для языков C и С++.
Формат объявления: [<тип>](*<имя>)();
Чтобы при вызове в вызывающей процедуре имя функции-аргумента не рассматривалось бы транслятором как простая переменная, необходимо в ней объявить прототип минимизируемой функции:
float f1(float [ ]), min_fun(float [ ], int, float, float, float(*)( )), z;
..........................
z=min_fun(s, l, delta_x, epsilon, f1);
Вызываемая процедура:
float min_fun(float x[ ], int n, float dx, float eps, float(*f)( )){
..........................
}
Следует раличать записи:
[<тип>] *f(void); и [<тип>](*f)(void);
Первая – прототип функции без параметров, возвращающей указатель на <тип>, вторая – прототип указателя на функцию, возвращающей значение данного типа.
Пример. Вычислить и напечатать таблицу функции: Интеграл вычислять методом трапеций.
/
*
Вычислить таблицу y=f(alfa)
*/
void main(void){
double f1(double), // Подинтегральная функция
y, // Значение интеграла
alfa, // Параметр
trap(double, double, int, double(*)( )); // Метод трапеций /
for(alfa=2; alfa<3.05; alfa+=.1){
y=trap(.15, alfa, 20, f1);
printf("%10cальфа=%.1lf интеграл=%.6lf\n", ' ', alfa, y);
}
} // End main
/* Интегрирование методом трапеций */
double trap( double a, // Нижний предел интегрирования
double b, // Верхний --------------------
int k, // Число элементарных интервалов
double (*f)( )){ // Подинтегральная функция
double dx, // Размер элементарного интервала
t;
int i;
dx=(b-a )/k;
t=((*f)(a)+(*f)(b))/2;
for(i=1; i<k; i++){
t += (*f)(a+i*dx);
}
return dx*t;
} /* End trap */
/* Подинтегральная функция */
double f1(double x){
return exp(x)*cos(pow(x, 3));//Без прототипов все эти функции возвращают // int
} /* End f1 */