5.4. Функции

Под функцией понимается совокупность операторов, совместно выполняющих некоторое действие, имеющее определенную цель, оформленная в соответствии с требованиями языка программирования.

С понятием функции в языке C++ связано три следующих компонента:

• описание функции;

• прототип;

• вызов функции.

Описание функции состоит из двух частей: заголовка и тела. Описание функции имеет следующую форму записи:

[тип_результата] <имя_функции> ([список_параметров])

{

/* объявления и операторы

или, другими словами, тело функции*/

}

Здесь тип_результата – тип возвращаемого значения. В случае отсутствия спецификатора типа предполагается, что функция возвращает целое значение (int). Если функция не возвращает никакого значения, то на месте типа записывается спецификатор void. В списке параметров для каждого параметра должен быть указан тип. При отсутствии параметров список может быть пустым или иметь спецификатор void.

Тело функции представляет собой последовательность объявлений и операторов, описывающих определенный алгоритм. Важным оператором тела функции является оператор возврата в точку вызова: return [выражение];. Оператор return имеет двойное назначение. Он обеспечивает немедленный возврат в вызывающую функцию и может использоваться для передачи вычисленного значения функции. В теле функции может быть несколько операторов return, но может не быть и ни одного. В последнем случае возврат в вызывающую программу происходит после выполнения последнего оператора тела функции.

Прототип функции может указываться до вызова функции вместо описания функции для того, чтобы компилятор мог выполнить проверку соответствия типов аргументов и параметров. Прототип функции по форме такой же, как и заголовок функции, в конце его ставится «;». Параметры функции в прототипе могут иметь имена, но компилятору они не нужны.

Компилятор использует прототип функции для сравнения типов аргументов с типами параметров. Язык Cи не предусматривает автоматического преобразования типов в случаях, когда аргументы не совпадают по типам с соответствующими им параметрами, т. е. язык Cи обеспечивает строгий контроль типов. При наличии прототипа вызываемые функции не обязаны размещаться в одном файле с вызывающей функцией. То есть, описание тел функций можно разместить в другом файле, который необходимо подключить к исходному с использованием директивы #include.

Вызов функции может быть оформлен в виде оператора, если у функции отсутствует возвращаемое значение, или в виде выражения, если существует возвращаемое значение.

В первом случае оператор имеет следующий формат:

[имя_функции] (список_аргументов);

Например: Print(“Hello World!”);

Во втором случае выражение записывается следующим образом:

[Переменная] = [имя_функции] (список_аргументов);

Например: z = max(x, y);

Значение вычисленного выражения является возвращаемым значением функции. Возвращаемое значение передается в место вызова функции и является результатом ее работы.

Число и типы фактических параметров (аргументов) должны совпадать с числом и типом формальных параметров (параметров) функции. При вызове функции фактические параметры (аргументы) подставляются вместо формальных параметров (параметров). Таким образом, описание функции задает формальную схему обработки информации, в то время как оператор вызова функции осуществляет настройку этой формальной схемы на конкретную обработку фактических данных.

Ниже приводится пример функции с возвращаемым значением.

Пример 1. Составить программу, содержащую обращение к функции вычисления максимума из двух чисел.

Возможное решение данной задачи имеет вид:

//описание функции max находится в данном файле ниже тела главной функции

#include <conio.h>

#include <iostream>

using namespace std;

// описание пользовательской функции

int max (int a, int b) // заголовок функции

{

int с; //

c=(a>b)?a:b; // тело функции

return с; //

}

void main()

{

setlocale(LC_ALL,"Rus");

int x,y,z;

cout << "\n поочередно введите х и у \n";

cin >> х >> y;

z=max (х, y); // вызов функции

cout << "z=" << z;

return;

}

Описание функции находится в одном файле с главной программой.

Вызов функции является выражением в правой части оператора присваивания z=max(x,y);, при выполнении которого значения аргументов х и у подставляются вместо параметров а и b соответственно (передача параметров в функцию по значению). После выполнения тела функции возвращаемое значение передается в место вызова функции и присваивается переменной z.

В рассмотренной программе функция имеет возвращаемое значение. Существуют задачи, которые не требуют передачи возвращаемого значения. Такой пример приведен ниже.

Пример 2. Использование функции без возвращаемого значения.

Составить программу, включающую в свой состав функцию, при обращении к которой обеспечивается выдача на экран символа, набранного на клавиатуре. При нажатии клавиши Enter выполнение программы завершить.

...

void print(char); // прототип функции

void main()

{

char x;

cout <<”\nВводите символы.”<<” Enter – окончание ввода”;

do

{

x=getch();

print (x);

}

while (x!= 13);

return 0;

}

void print(char a) { cout <<a << “\t“; }

В функции print() отсутствует возвращаемое значение, поэтому обращение к функции осуществляется оператором вызова функции print(x);. В результате обращения к функции на экран будет выведен символ, введенный с клавиатуры с помощью оператора x=getch().