====== Процедуры и функции ====== ==== Процедуры ==== На уровне идей, всё ниже сказанное относится не только к языку Паскаль, но и к большинству других языков программирования. Исключением являются конкретные языковые конструкции (имён процедур), которые даны именно для Паскаля и некоторые механизмы реализации. **Процедура (подпрограмма)** -- большой (более или менее) фрагмент кода, который описан специальным образом один раз, но может вызываться из разных мест программы. Процедурами, а точнее -- **вызовами** стандартных процедур, являются многие "популярные" команды, такие, как команды ввода/вывода (//write//, //writeln//, //read// и //readln//). ==== Описание и вызов процедур ==== Следует различать **описание** и **вызов** процедур. **Описание процедуры** определяет, что именно и каким образом делает процедура, а также как её следует использовать в программе. Считается, что описание каждой процедуры (возможно - уже в виде готового программного кода) существует всегда, но может быть скрыто от разработчика. В соответствии с описанием процедуры, при порождается и встраивается в готовую программу реальный программный код, который исполняется в программе в момент вызова процедуры. Не следует путать описание процедуры в программе с описанием процедуры в справочной системе или в сопровождающей документации. Последнее -- просто текст, предназначенный для того, чтобы помочь программисту освоиться с применением процедуры. **Вызов процедуры** -- это применение процедуры в конкретном месте текста программы. В готовой программе ему соответствует некоторый стандартный механизм, который позволяет передать управление на код процедуры и затем вернуть его обратно коду самой программы. **Объявление процедуры** -- редко встречающаяся конструкция, которая провозглашает, что мы планируем использовать определённым образом некоторую процедуру, полное описание которой будет предоставлено позже в соответствующий момент. Примером является "косвенная рекурсия", когда процедура А использует в своём описании вызовы процедуры В, а процедура В, в свою очередь, использует вызовы процедуры А. Объявление процедуры указывает, что обращение к некоторому неописанному полностью объекту не является ошибкой, если производится в соответствии с этим объявлением. В готовом программном коде, соответствия объявлению нет, это механизм, который позволяет согласовать код программы с кодом процедуры ==== Функции ==== **Функции** -- это специальный вид процедур, которые **возвращают** значения заранее оговоренного типа, т.е. вызовы функций могут заменять значения указанного типа в выражениях или в качестве параметров других процедур и функций. Например: ''y:=sin(x);'' // // ''m:= round( i/j + frac(q) );'' // // ''writeln(round(y));'' // // Их описание и применение несколько отличается от описания и применения просто "чистых" процедур. Во многих современных версиях языков программирования, функции могут использоваться как процедуры. Например: ''while keypressed do readkey;'' // // Обратное - неверно. Неверный пример: ''x:= z+read(z);'' // Процедуры можно разделять по нескольким критериям. В данном случае, говоря о стандартных процедурах, процедуры неявно различаются по месту расположения кода. А именно: * **стандартные** добавляются в программу автоматически, пример -- //write//; * **стандартные библиотечные** требуют указания в программе на необходимость подключения дополнительных системных библиотек (пример -- //keypressed//, //readkey//, //delay// из CRT); * **дополнительные библиотечные** требуют установки в системе и подключения в коде программы дополнительных библиотек (пример -- //circle//, //setfillstyle//, //getcolor// из graph или из нашей библиотеки oglgraph); * **собственные библиотечные** требуют создания, установки в системе и подключения в коде программы дополнительных библиотек; * **локальные** описываются в программе. Библиотеки могут * поставляться изначально как стандартные, в составе инструментов разработчика вместе с компилятором, отладчиком и т.д. * создаваться программистом или его коллегами для себя; * создаваться и распространяться некоторой третьей стороной. Иначе говоря, Вы можете описать самостоятельно или получить со стороны специальным образом оформленный маленький алгоритм (подпрограмму), решающий частную задачу, и включить его качестве простого действия в свой более сложный алгоритм (программу). При этом, описание можно сделать таким образом, что ваш алгоритм будет применим к более или менее широкому набору объектов, с которыми работает общий алгоритм. Пример, на примере сортировки массива по возрастанию значений с помощью сортировки выбором. Идея сортировки в следующем: Массив рассматриваем как состоящий в каждый момент работы программы из двух частей - сортированной и несортированной. Сами части будут меняться! В начале считаем, что несортированная часть занимает весь массив, а сортированная - всё остальное, 1) Находим максимальный во всём массиве элемент. В рассматриваемой части массива uses allForSorting; // Библиотека "Всё для сортировки". // Скорее всего - не существует в реальности. // Содержит ВСЁ (происхождение чего мы не хотим объяснять) const n=1000; // Размер массива. Выбран по принципу - "а почему бы и нет?" type ArrayType = array[1..N] of integer; // Описание типа ("устройства") сортируемого массива var SortedA : ArrayType; // Объявление самого сортируемого массива begin FillArray (SortedA); // Заполняем наш массив начальными значениями PrintArray(SortedA); // Показываем, что получилось. SortArray (SortedA); // Сортируем наш массив "таинственным способом". PrintArray(SortedA); // Показываем, что получилось end. Важно то, что с помощью механизма **передачи параметров**, подобный фрагмент кода способен выполнять одни и те же действия с разными объектами, т.е. значениями(константами), переменными и выражениями. Например, вычислять кубический корень из заданного числа, сортировать произвольный массив с элементами указанного типа, отбрасывать ненужные пробелы в указанной строке и т.д. **Описание процедуры** -- это общее описание алгоритма, реализующегося в процедуре, средствами используемого языка программирования. Многие системы программирования позволяют получить программу, собранную из фрагментов, написанных на нескольких языках программирования. Например - с ассемблерными вставками, т.е. фактически - с непосредственным использованием команд процессора. В программе может содержатся **предварительное описание** или **объявление** процедуры, которое описывает, как должна вызываться процедура, т.е. указывает ее имя и порядок подстановки параметров, но не описывает алгоритма процедуры. В частности, оно используется для присоединения программ, написанных на ассемблере. **Вызов процедуры** -- применение ранее описанного алгоритма к конкретно указанным объектам уже при работе программы. При описании алгоритма процедуры, используются **формальные параметры**, которые не являются реальными объектами, доступными для дальнейшего использования в программе. При вызове процедуры, происходит подстановка **Функция** -- специальным образом оформленная процедура, которая **возвращает значение** определённого типа. Это означает, что вызов функции приводит в вычислению значения данного типа, которое может может быть использовано. Вызов функции одновременно является выражением и может быть использован везде, где может быть использовано другое выражение, вычисляющее значение данного типа, т.е. в качестве присваиваемого значения, в более сложном выражении или при подстановке параметра при вызове другой процедуры или функции. Например, алгоритм сортировки выбором (по возрастанию) требует нахождения максимального элемента на различных частях массива, а также. Большинство языков программирования позволяют оформлять многократно используемый код в виде процедур и/или функций. Целью написания процедур может быть: минимизация написания повторяющегося кода - когда программисту приходится несколько раз разрабатывать и описывать идентичные последовательности команд, решающих одинаковые задачи, подразумеваются излишние затраты времени разработчика; минимизация включения повторяющегося кода - когда в программу включается в различных местах программы множество одинаковых или практически одинаковых фрагментов; стандартизация кода