Процедуры и функции помещаются в раздел описаний программы. Для обмена информацией между процедурами и функциями и другими блоками программы существует механизм входных и выходных параметров. Входными параметрами называют величины, передающиеся из вызывающего блока в подпрограмму (исходные данные для подпрограммы), а выходными - передающиеся из подрограммы в вызывающий блок (результаты работы подпрограммы).
Одна и та же подпрограмма может вызываться неоднократно, выполняя одни и те же действия с разными наборами входных данных. Параметры, использующиеся при записи текста подпрограммы в разделе описаний, называют формальными, а те, что используются при ее вызове - фактическими.
Описание и вызов процедур и функций
Структура описания процедур и функций до некоторой степени похожа на структуру Паскаль-программы: у них также имеются заголовок, раздел описаний и исполняемая часть. Раздел описаний содержит те же подразделы, что и раздел описаний программы: описания констант, типов, меток, процедур, функций, перменных. Исполняемая часть содержит собственно операторы процедур.
| Формат описания процедуры | Формат описания функции |
procedure имя процедуры (формальные параметры); раздел описаний процедуры begin исполняемая часть процедуры end; | function имя функции (формальные параметры):тип результата; раздел описаний функции begin исполняемая часть функции end; |
Рассмотрим на примере программы поиска максимума из двух целых чисел:
| использование процедуры | с использованием функций |
var x,y,m,n: integer;
procedure MaxNumber(a,b: integer; var max: integer);
begin
if a>b then max:=a else max:=b;
end;
begin
write('Введите x,y ');
readln(x,y);
MaxNumber(x,y,m);
MaxNumber(2,x+y,n);
writeln('m=',m,'n=',n);
end. | var x,y,m,n: integer;
function MaxNumber(a,b: integer): integer;
var max: integer;
begin
if a>b then max:=a else max:=b;
MaxNumber := max;
end;
begin
write('Введите x,y ');
readln(x,y);
m := MaxNumber(x,y);
n := MaxNumber(2,x+y);
writeln('m=',m,'n=',n);
end. |
Формальные и фактические параметры
Все формальные параметры можно разбить на четыре категории:
- параметры-значения (эти параметры в основной программе подпрограммой не меняются);
- параметры-переменные (эти параметры подпрограмма может изменить в основной программе);
- параметры-константы (используются только в версии 7.0);
- параметры-процедуры и параметры-функции (т. е. процедурного типа).
Параметры-значения
Параметры-значения передаются основной программой в подпрограмму через стек в виде их копий и, следовательно, собственный параметр программы подпрограммой измениться не может.
Параметр-значение указывается в заголовке подпрограммы своим именем и через двоеточие - типом. Тип параметра-значения может быть любым за исключением файлового.
Если параметров-значений одного типа несколько, их можно объединить в од ну группу, перечислив их имена через запятую, а затем уже указать общий тип Как отмечалось выше, отдельные группы параметров отделяются друг от точкой с запятой.
Пример.
procedure Inp(Max, Min: Real; N: Word);function Mult(X, Y: Integer): Real;
В качестве фактического параметра на месте параметра-значения при вызове подпрограммы может выступать любое выражение совместимого для присваивания типа (см. п. 9.3), не содержащее файловую компоненту, например:
Inp(Abs(Z), -Abs(T), 2 * К);M:=Mult(X + Y, X - Y);
MA:=Max(B, 5);
Пример. Функция вычисления максимального элемента в массиве. Пусть в основной программе определен тип-массив, массив этого типа и переменная целого типа
typetArr = array[1..100] of Integer;
var
Massiv: tArr;
Maxim: Integer;
Функция в этом случае может иметь вид:
function Max(Mas: tArr; N: Byte): Integer;var Ma: Integer;
i: Byte;
begin
Ma := Mas[l];
for i := 2 to N do
if Ma < Mas[i] then
Ma := Mas[i];
Max := Ma
end;
Теперь, например, для определения максимального числа из первых пяти чисел массива Massiv и записи его в переменную Maxim можно записать оператор:
Maxim : = Max(Massiv,5);</p>
Следует иметь в виду, что подпрограмма может работать только с массивами типа tArr. Для массивов другого типа придется создавать другую аналогичную подпрограмму. Кроме того, при работе подпрограммы в стеке будет создана копия исходного массива, что приводит к уменьшению быстродействия и заполнению стека излишней информацией.
Параметры-переменные
При передаче параметров-переменных в подпрограмму фактически через стек передаются их адреса в порядке, объявленном в заголовке подпрограммы. Следовательно, подпрограмма имеет доступ к этим параметрам и может их изменять.
Параметр-переменная указывается в заголовке подпрограммы аналогично параметру-значению, но только перед именем параметра записывается зарезервированное слово var. Действие слова var распространяется до ближайшей точки с запятой, т. е. в пределах одной группы.
Пример.
procedure MaxMin(A: tArr; var Max, Min: Real; N: Word);
Здесь Max, Min - параметры-переменные, А и N - параметры значения.
Тип параметров-переменных может быть любым, включая и файловый.
При вызове подпрограммы на месте параметра-переменной в качестве фактического параметра должна использоваться переменная идентичного типа (см. п. 9.1). Так, если формальный параметр имеет тип, определенный следующим образом:
type tArr = array[1..100] of Integer;
то и фактический параметр должен быть переменной или типизированной константой типа tArr.
Пример. Функция вычисления максимального элемента в массиве. Модифицируем подпрограмму примера п. 10.3.1, используя в качестве первого параметра параметр-переменную:
function Max(var Mas: tArr; N: Byte): Integer;var Ma: Integer;
i: Byte;
begin
Ma := Mas[l];
for i := 2 to N do
if Ma < Mas[i] then
Ma := Mas[i];
Max := Ma
end;
Этот вариант лучше предыдущего тем, что в данном случае в стеке не создается копия исходного массива, что улучшает быстродействие и экономит память. Однако при такой передаче параметра возможно его нежелательное изменение (такой вариант передачи параметра допустим только в таких небольших подпрограммах, как в данном примере, когда программист может проконтролировать отсутствие несанкционированного изменения параметра). Недостаток же, связанный с тем, что подпрограмма может работать только с одним типом массивов, остается.
Параметры-константы
Часто в качестве параметра в подпрограмму следует передать ту или иную переменную, но изменять ее подпрограмма не должна. В этом случае нежелательно передавать этот параметр как параметр-переменную. Можно его передать как параметр-значение, однако, если эта переменная имеет большой размер (массив, запись и т. д.), то копия такого параметра займет большую часть стека и даже может его переполнить. Это же приводит и к уменьшению быстродействия программы. В этой ситуации параметр лучше передать как параметр-константу. Такой параметр, если он структурированного типа, передается своим адресом, не предусматривается защита от его изменения. Использовать параметр-константу можно только в версии 7.0.
Параметр-константа указывается в заголовке подпрограммы аналогично параметру-значению, но перед именем параметра записывается зарезервированное слово const. Действие слова const распространяется до ближайшей точки с запятой, т. е. в пределах одной группы.
Пример.
function NewString(const S: string): string;
Тип параметра-значения может быть любым за исключением файлового.
При вызове подпрограммы на месте параметра-переменной в качестве фактического параметра можно использовать любое выражение совместимого для присваивания типа (см. п. 9.3), не содержащего файловую компоненту.
Параметр-константу нельзя передавать в другую подпрограмму в качестве фактического параметра.
Пример. Функция вычисления максимального элемента в массиве. В примере п. 10.3.1 используем в качестве первого параметра параметр-константу:
function Max(const Mas: tArr; N: Byte): Integer;var Ma: Integer;
i: Byte;
begin
Ma := Mas[l];
for i := 2 to N do
if Ma < Mas[i] then
Ma := Mas [ i ] ;
Max := Ma
end;
Параметры без типа
В Turbo Pascal можно использовать параметры-переменные и параметры-константы без указания типа. В этом случае фактический параметр может быть переменной любого типа, а ответственность за правильность использования того или иного параметра возлагается на программиста.
Пример.
function Equal(var Paraml, Param2; Len: Word): Boolean;
Здесь Param1, Param2 - параметры-переменные без типа (вместо них можно использовать, например, любые переменные простого типа, типа-массив, типа-запись и т. д.); Len - параметр-значение.
Следует иметь в виду, что параметр без типа внутри подпрограммы типа не имеет и его перед использованием следует преобразовать к конкретному типу, применяя идентификатор соответствующего типа так, как это указывалось в п. 9.4, при этом полученный результат может быть любого размера.
Пример. Функция вычисления максимального элемента в массиве. Рассмотрим другой вариант подпрограммы примера п. 10.3.1, используя в качестве первого параметра параметр-переменную без типа:
function Max(var Mas; N: Byte): Integer;type
tArray = array[1..Maxint] of Integer;
{тип массива максимального размера}
var Ma: Integer;
i: Byte;
begin
Ma := tArray(Mas)[1];
for i := 2 to N do
if Ma < tArray(Mas)[i] then
Ma := tArray(Mas)[i];
Max := Ma
end;
В этом случае в качестве первого передаваемого параметра можно использовать любой массив (и не только массив), так что подпрограмма становится более универсальной. Тем не менее здесь необходимо передавать в качестве второго параметра фактический размер информации, что не очень удобно.
Массивы и строки открытого типа
В версии 7.0 можно в качестве параметров-переменных использовать массивы 1 и строки открытого типа, у которых не задаются размеры. В качестве фактического параметра в этом случае можно использовать массив или строку любого ра- 1 змера, однако массив должен состоять из тех же компонент, что и компоненты j открытого массива. Такие параметры введены для того, чтобы подпрограмма мо- ] гла обрабатывать массив или строку любого размера. Фактический размер массива в этом случае может быть определен с помощью функции High (см, j п. 16.1). Открытый массив задается как и обычный массив, но только без указания типа индекса. Следует иметь в виду, что индексация элементов открытого массива всегда начинается с нуля, а максимальный индекс элемента равен значению функции High.
Пример. Функция вычисления максимального элемента в массиве. Рассмотрим вариант подпрограммы примера п. 10.3.1, используя в качестве передаваемого параметра массив открытого типа:
function Max(var Mas: array of Integer): Integer;var Ma: Integer;
i: Byte;
begin
Ma := Mas[0];
for i := 1 to High(Mas) do {цикл до наибольшего индекса}
if Ma < Mas[i] then
Ma := Mas[i];
Max := Ma
end;
В этом примере в подпрограмму передается только один параметр и она может работать с любым одномерным массивом целых чисел. Однако следует иметь в виду, что при работе подпрограммы для открытого массива в стеке опять-таки создается его копия, что может его переполнить.
Разновидность открытого массива - открытая строка, которая может задаваться либо с помощью стандартного типа OpenString, либо с помощью типа string и использования ключа компилятора {$Р+} (см. п. 17.7.1), например заголовок процедуры, заполняющей каким-либо символом строку, может иметь вид:
procedure FillChar(var Str: OpenString; Ch: Char);
или
($p+)
procedure FillChar(var Str: string; Ch: Char);
Параметры-процедуры и параметры-функции
Передаваемым параметром может быть также параметр-процедура или параметр-функция, т. е. параметр процедурного типа. Фактически этот параметр является параметром-значением, т. к. записывается без зарезервированного слова var.
В качестве фактического параметра в этом случае используется соответствующая процедура или функция, имеющая необходимое количество параметров требуемых типов.
Для параметров-процедур и параметров-функций существуют те же правила, что и для других переменных процедурного типа: подпрограммы должны компилироваться с ключом {$F+) или иметь директиву far, не должны быть стандартными подпрограммами, не должны объявляться внутри других подпрограмм, не иметь директив inline или interrupt.
Пример. Программа, печатающая таблицы сложения и умножения двух целых чисел в заданном диапазоне.
program EXAMPLE15;type
Func = function(X, Y: Integer): Integer;
($F+)
function Add(X, Y: Integer): Integer;
begin
Add := X + Y
end;
function Multiply(X, Y: Integer): Integer;
begin
Multiply := X * Y
end;
{$F-}
procedure PrintTable(A, B: Integer; Operation: Func);
{процедура печати таблицы}
var
i, j: Integer;
begin
for i := 1 to A do
begin
for j := 1 to В do
Write(Operation(i, j): 5);
WriteLn
end;
WriteLn
end;
begin {начало основной программы}
PrintTable(10, 10, Add);
PrintTable(10, 10, Multiply)
end.