Стивен Прата - Язык программирования C. Лекции и упражнения (6-е изд.) 2015

Определение функции с аргументами: формальные параметры

Определение функции начинается со следующего заголовка ANSI С:

void show n char(char ch, int num)

332 Глава 9

Эта строка информирует компилятор о том, что функция show n char() принимает два аргумента с именами ch и num, ch имеет тип char, а num — тип int. Переменные ch и num называются формальными аргументами или (что более предпочтительно в настоящее время) формальными параметрами. Подобно переменным, определенным внутри функции, формальные параметры являются локальными переменными, закрытыми для функции. Это означает, что можно не беспокоиться, если их имена будут дублироваться в других функциях. Значения этим переменным будут присваиваться при вызове функции. Обратите внимание, что форма ANSI С требует, чтобы каждой переменной предшествовал ее тип. То есть, в отличие от обычных объявлений, нельзя применять список переменных, которые имеют один и тот же тип:

void dibs(int х, у, z) /* некорректный заголовок функции */

void dubs(int х, int у, int z) /* правильный заголовок функции */

В стандарте ANSI С распознается также форма, которая использовалась до появления ANSI С, но она характеризуется как устаревшая и выходящая из употребления:

void show_n_char(ch, num)

char ch;

int num;

Здесь в круглых скобках содержится список имен аргументов, однако их типы объявляются позже. Обратите внимание, что аргументы объявляются перед фигурной скобкой, отмечающей начало тела функции, тогда как обычные локальные переменные объявляются после фигурной скобки. Такая форма позволяет применять списки имен переменных, разделенных запятыми, если эти переменные имеют один и тот же тип:

void dibs (х, у, z)

int х, у, z; /* допустимо */

Стандарт ANSI С направлен на то, чтобы постепенно вывести из употребления форму, применяемую ранее. Вы должны быть осведомлены об этой форме, чтобы понимать старый код, но в новых программах необходимо использовать современную форму. (Стандарты С99 и С11 продолжают предупреждать о грядущем ее устаревании.)

Несмотря на то что функция show_n_char() принимает значения из main(), она ничего не возвращает, поэтому show_n_char() имеет тип void.

Теперь посмотрим, как пользоваться этой функцией.

Создание прототипа функции с аргументами

Мы применяем прототип ANSI С, чтобы объявить функцию перед ее применением:

void show_n_char(char ch, int num);

Когда функция принимает аргументы, прототип отражает их количество и типы, используя разделенный запятыми список типов. При желании имена переменных в прототипе можно не указывать:

void show_n_char(char, int);

Применение имен переменных в прототипе не приводит к действительному созданию этих переменных. Это просто проясняет тот факт, что char означает переменную типа char и т.д.

Снова напоминаем, что стандарт ANSI С также распознает старую форму объявления функции без списка аргументов:

void show n char();

Функции 333

Со временем эта форма будет исключена из стандарта. Но даже если это не произойдет, формат с прототипом является намного лучшим проектным решением, как будет показано позже. Основная причина, по которой следует знать устаревшую форму, связана с необходимостью чтения ранее написанного кода.

Вызов функции с аргументами: фактические аргументы

Значения ch и num присваиваются с использованием фактических аргументов в вызове функции. Рассмотрим первый случай применения show_n_char():

show_n_char(SPACE, 12);

Фактическими аргументами являются SPACE и 12. Эти значения присваиваются соответствующим формальным параметрам функции show_n_char() — переменным ch и num. Выражаясь кратко, формальный параметр — это переменная в вызванной функции, а фактический аргумент — это конкретное значение, которое вызывающая функция присваивает переменной внутри вызванной функции. Как показывает пример, фактическим аргументом может быть константа, переменная или даже более сложное выражение. Независимо от того, чем является фактический аргумент, он вычисляется, и его значение копируется в соответствующий формальный параметр для функции. Например, рассмотрим финальное использование show n char():

show_n_char(SPACE, (WIDTH - strlen(PLACE)) /2);

Вычисление длинного выражения, образующего второй фактический аргумент, дает в результате 10. Затем значение 10 присваивается переменной num. Функция не знает, да и не заботится о том, откуда поступает это число — из константы, переменной или более общего выражения. Еще раз подчеркнем, что фактический аргумент представляет собой конкретное значение, которое присваивается переменной, известной как формальный параметр (рис. 9.3). Поскольку вызванная функция работает с данными, скопированными из вызывающей функции, исходные данные в вызывающей функции защищены от любых манипуляций, которые вызванная функция применяет к их копиям.

Рис. 9.3. Формал ьные параметры и фактические аргумен ты

334 глава 9

НА ЗАМЕТКУ! Фактические аргументы и формальные параметры

Фактический аргумент — это выражение, указанное в круглых скобках при вызове функции. Формальный параметр — это переменная, объявленная в заголовке определения функции. Когда функция вызывается, переменные, объявленные как формальные параметры, создаются и инициализируются значениями, которые получены в результате вычисления фактических аргументов. В листинге 9.2 выражения ' *' и width являются фактическими аргументами, когда функция show_n_char() вызывалась первый раз, a space и 11 — фактическими аргументами при втором ее вызове. В определении функции переменные ch и num представляют собой формальные параметры.

Представление в виде черного ящика

При представлении функции show n char() в виде черного ящика входными данными являются отображаемый символ и количество пробелов, которые нужно пропустить. Результирующим действием будет вывод символа указанное число раз. Входные данные передаются функции посредством аргументов. Этой информации вполне достаточно для понимания того, как эта функция используется в main(). Кроме того, эта информация служит проектной спецификацией для написания функции.

Тот факт, что ch, num и count — локальные переменные, закрытые в рамках функции show_n_char(), является существенным аспектом подхода с черным ящиком. Если бы в функции main() применялись переменные с такими же именами, то это были бы другие, независимые переменные. То есть, если бы в main() имелась переменная count, то изменение ее значения не привело бы к изменению значения count в show n char(), и наоборот. Все, что происходит внутри черного ящика, скрыто от вызывающей функции.

Возврат значения из функции с помощью return

Вы уже видели, как передавать информацию из вызываемой функции в вызванную. Для отправки информации в противоположном направлении используется возвращаемое значение. Чтобы напомнить, как это работает, мы реализуем функцию, которая возвращает меньшее значение из двух аргументов. Назовем эту функцию imin(), т.к. она предназначена для поддержки значений типа int. Кроме того, мы создадим простую функцию main(), единственной целью которой будет проверка работоспособности imin(). Программу, разработанную для такого тестирования функций, иногда называют драйвером. Драйвер получает функцию для проверки. Если функция проходит проверку успешно, ее можно применять в более примечательной программе. В листинге 9.3 показан код драйвера и функции выбора минимального значения.