Лаб.раб. Министерство образования и науки российской федерации пензенский государственный

Название	Министерство образования и науки российской федерации пензенский государственный
Дата	05.09.2022
Размер	0.8 Mb.
Формат файла
Имя файла	Лаб.раб.docx
Тип	Методические указания #662566
страница	8 из 8

1 2 3 4 5 6 7 8

Лабораторнаяработа№7

Тема: "Подпрограммы. Функции"

Цель работы: изучение правил составления и использования функций в программах на С++.

Краткие теоретические сведения.

В практике программирования часто складываются ситуации, когда одну и ту же группу операторов, реализующих определённую цель, требуется повторить без изменений в нескольких местах программы. Для избавления от столь нерациональной траты времени была предложена концепция подпрограммы.

Подпрограмма — именованная, логически законченная группа операторов языка, которую можно вызвать для выполнения любое количество раз из различных мест программы. В языке C++ подпрограммы реализованы в виде функций.

Функция — это поименованный набор описаний и операторов, выполняющих определённую задачу. Функция может принимать параметры и возвращать значение. Информация, передаваемая в функцию для обработки, называется параметром, а результат вычисления функции её значением. Обращение к функции называют вызовом.

Описание функции состоит из заголовка и тела функции:

тип имя_функции(список_переменных)

{

тело_функции

}

Заголовок функции содержит:

тип возвращаемого функцией значения, он может быть любым; если функция не возвращает значения, указывают тип void;
имя_функции;
список_переменных — перечень передаваемых в функцию величин (аргументов), которые отделяются друг от друга запятыми; для каждой переменной из списка указывается тип и имя; если функция не имеет аргументов, то в скобках указывают либо тип void, либо ничего.

Тело функции представляет собой последовательность описаний и операторов, заключённых в фигурные скобки.

В общем виде структура программы на C++ может иметь вид:

директивы компилятора

тип имя_1(список_переменных)

{

тело_функции_1;

}

тип имя_2(список_переменных)

{

тело_функции_2;

}

...

тип имя_n(список_переменных)

{

тело_функции_n;

}

int main (список_переменных)

{

//Тело функции может содержать операторы вызова

//функций имя_1, имя_2, ..., имя_n тело_основной_функции;

}

Однако допустима и другая форма записи программного кода :

директивы компилятора

тип имя_1(список_переменных); тип имя_2(список_переменных);

...

тип имя_n(список_переменных); int main (список_переменных)

{

//Тело функции может содержать операторы вызова

// функций имя_1, имя_2, ..., имя_n тело_основной_функции;

}

тип имя_1(список_переменных)

{

тело_функции_1;

}

тип имя_2(список_переменных)

{

тело_функции_2;

}

...

тип имя_n(список_переменных)

{

тело_функции_n;

}

Здесь функции описаны после функции main(), однако до неё перечислены заголовки всех функций. Такого рода опережающие заголовки называют прототипами функций. Прототип указывает компилятору тип данных, возвращаемых функцией, тип переменных, выступающих в роли аргументов, и порядок их следования. Прототипы используются для проверки правильности вызова функций в основной программе.

Вызвать функцию можно в любом месте программы. Для вызова функции необходимо указать её имя и в круглых скобках, через запятую перечислить имена или значения аргументов, если таковые имеются:

имя_функции(список_переменных);

Рассмотрим пример. Создадим функцию f(), которая не имеет входных значений и не формирует результат. При вызове этой функции на экран выводится строка символов "С Новым Годом, ".

#include using namespace std;

void f ( ) //Описание функции.

{

cout << "С Новым Годом, ";

}

int main ( )

{

f ( ); //Вызов функции. cout <<"Студент!" << endl; f ( ); //Вызов функции.

cout <<"Преподаватель!" << endl; f ( ); //Вызов функции.

cout <<"Народ!" << endl;

}

Результатом работы программы будут три строки:

С Новым Годом, Студент!

С Новым Годом, Преподаватель! С Новым Годом, Народ!

Далее приведён пример программы, которая вычисляет значение выражения sin²(α)+cos²(α) при заданном значении α. Здесь функция radian выполняет перевод градусной меры угла в радианную1.

#include #include #define PI 3.14159 using namespace std;

double radian ( int deg, int min, int sec )

{

return ( deg * PI/180+min* PI /180/60+ sec * PI /180/60/60);

}

int main ( )

{

int DEG, MIN, SEC; double RAD;

//Ввод данных.

cout<<" Input :"< //Величина угла: cout<<" DEG ="; cin >>DEG; //градусы, cout<<" MIN ="; cin >>MIN; //минуты, cout<<" SEC ="; cin >>SEC; //секунды.

//Величина угла в радианах.

RAD=radian (DEG, MIN, SEC); //Вызов функции. cout << " Value in radian A="<
//Вычисление значения выражения и его вывод. cout << " sin (A) ^2+ cos (A) ^2= ";

cout << pow( sin (RAD), 2 )+pow( cos (RAD), 2 ) << endl; return 0;

}

Переменные, описанные внутри функции, а также переменные из списка аргументов, являются локальными. Например, если программа содержит пять разных функций, в каждой из которых описана переменная N, то для C++ это пять различных переменных. Область действия локальной переменной не выходит за рамки функции. Значения локальных переменных между вызовами одной и той же функции не сохраняются.

Переменные, определённые до объявления всех функций и доступные всем функциям, называют глобальными. В функции глобальную переменную можно отличить, если не описана локальная переменная с теми же именем. Глобальные

переменные применяют для передачи данных между функциями, но это затрудняет отладку программы. Для обмена данными между функциями используют параметры функций и значения, возвращаемые функциями.

Пример выполнения задания.

Задание. Найти максимальную сумму элементов строк матрицы 3×5 с использованием функций.

Схемы программ функций ввода-вывода и обработки данных представлены на рисунках 25 и 26. Схема главной функции main представлена на рисунке 27:

Inparr (а[m][n]) outarr (а[m][n])

Рисунок 25 – Функции ввода и вывода массива данных

processarr (a[m][n])

Рисунок 26 – Функция обработки массива данных

Рисунок 27 – Главная функция программы main

Пример программы:

#include const int m=3, n=5;

//функция ввода

void inparr(int a[m][n])

{

int i,j;

for (i=0;i (j=0;j

scanf("%d",&a[i][j]);

}

//функция вывода

void outarr (int a[m][n])

{

int i,j; printf("Matrica:\n"); for (i=0; i
{

for (j=0; jprintf("\n");

}

}

int processarr(int a[m][n])

{

int i,j,s,max; for(i=0;i

{

s=0;

for (j=0;js+=a[i][j];

if (i==0) max=s;

else if (max max=s;

}

return max;

}
void main()

{

int b[m][n]; inparr(b); outarr(b);

printf("Maximalnaya summa stroki = %d", processarr(b));

}

Контрольные вопросы

Структура функции в языке С++, ее заголовок.
Вызов функции.
Способы передачи параметров.
Оператор return (2 формы записи).
Описание функции (прототип).

Варианты заданий

См. задание к лабораторной работе № 5.

1 2 3 4 5 6 7 8