Джесс Либерти - Освой самостоятельно С++ за 21 день.

Несмотря на то что при объектно-ориентированном программировании внимание акцентируется не на функциях, а на объектах, функции тем не менее остаются центральным компонентом любой программы. Итак, сегодня вы узнаете:

• Что такое функция и из чего она состоит

• Как объявлять и определять функции

• Как передавать параметры функциям

• Как возвращать значение функции

Функция по своей сути — это подпрограмма, которая может манипулировать данными и возвращать некоторое значение. Каждая программа C++ имеет по крайней мере одну функцию main(), которая при запуске программы вызывается автоматически. Функция main() может вызывать другие функции, те, в свою очередь, могут вызывать следующие и т.д.

Каждая функция обладает собственным именем, и, когда оно встречается в программе, управление переходит к телу данной функции. Этот процесс называется вызовом функции (или обращением к функции). По возвращении из функции выполнение программы возобновляется со строки, следующей после вызова функции. Такая схема выполнения программы показана на рис. 5.1.

Хорошо разработанные функции должны выполнять конкретную и вполне понятую задачу. Сложные задачи следует "разбивать" на несколько более простых, достаточно легко реализуемых с помощью отдельных функций, которые затем могут вызываться по очереди.

Различают два вида функций: определяемые пользователем (нестандартные) и встроенные. Встроенные функции являются составной частью пакета компилятора и предоставляются фирмой-изготовителем. Нестандартные функции создаются самим программистом.

Рис. 5.1. Когда программа вызывает функцию, управление переходит к телу функции, а затем выполнение программы возобновляется со стро­ки, следующей после вызова

Функции могут возвращать значения. После обращения к функции она может выполнить некоторые действия, а затем в качестве результата своей работы послать назад некоторое значение. Оно называется возвращаемым значением, причем тип этого значения обязательно должен быть объявлен. Таким образом, запись

int myFunction();

объявляет, что функция myFunction возвращает целочисленное значение.

В функцию можно также и посылать некоторые значения. Описание посылаемых значений называется списком параметров.

int myFunction(int someValue, float someFloat);

Это объявление означает, что функция myFunction не только возвращает целое число, но и принимает два значения в качестве параметров: целочисленное и вещественное.

Параметр описывает тип значения, которое будет передано функции при ее вызове. Фактические значения, передаваемые в функцию, называются аргументами.

int theValueReturned = myFunction(5,6.7);

Здесь целая переменная theValueReturned инициализируется значением, возвращаемым функцией myFunction, и что в качестве аргументов этой функции передаются значения 5 и 6,7. Тип аргументов должен соответствовать объявленным типам параметров.

Использование функций в программе требует, чтобы функция сначала была объявлена, а затем определена. Посредством объявления функции компилятору сообщается ее имя, тип возвращаемого значения и параметры. Благодаря определению функции компилятор узнает, как функция работает. Ни одну функцию нельзя вызвать в программе, если она не была предварительно объявлена. Объявление функции называется прототипом.

Существует три способа объявления функции.

• Запишите прототип функции в файл, а затем используйте выражение с #include, чтобы включить его в свою программу.

• Запишите прототип функции в файл, в котором эта функция используется.

• Определите функцию перед тем, как ее вызовет любая другая функция. В этом случае определение функции одновременно и объявляет ее.

Несмотря на то что функцию можно определить непосредственно перед использованием и таким образом избежать необходимости создания прототипа функции, такой стиль программирования не считается хорошим по трем причинам.

Во-первых, требование располагать функции в файле в определенном порядке затрудняет поддержку программы в процессе изменения условий ее использования.

Во-вторых, вполне возможна ситуация, когда функции A() необходимо вызвать функцию B(), но не исключено также, что при некоторых обстоятельствах и функции B() потребуется вызвать функцию A(). Однако невозможно определить функцию A() до определения функции B() и в то же время функцию B() до определения функции A(), т.е. по крайней мере одна из этих функций обязательно должна быть предварительно объявлена.

В-третьих, прототипы функций — это хорошее и сильное подспорье при отладке. Если согласно прототипу объявлено, что функция принимает определенный набор параметров или что она возвращает значение определенного типа, а затем в программе делается попытка использовать функцию, не соответствующую объявленному прототипу, то компилятор заметит эту ошибку еще на этапе компиляции программы, что позволит избежать неприятных сюрпризов в процессе ее выполнения.

Прототипы многих встроенных функций уже записаны в файлы заголовков, добавляемые в программу с помощью #include. Для функций, создаваемых пользователями, программист должен сам позаботиться о включении в программу соответствующих прототипов.

Рис. 5.2. Составные части прототипа функции.

Прототип функции представляет собой выражение, оканчивающееся точкой с запятой, и состоит из типа возвращаемого значения функции и сигнатуры. Под сигнатурой функции подразумевается ее имя и список формальных параметров.

Список формальных параметров представляет собой список всех параметров и их типов, разделенных запятыми. Составные части прототипа функции показаны на рис. 5.2.

В прототипе и в определении функции тип возвращаемого значения и сигнатура должны соответствовать. Если такого соответствия нет, компилятор покажет сообщение об ошибке. Однако прототип функции не обязан содержать имена параметров, он может ограничиться только указанием их типов. Например, прототип, приведенный ниже, абсолютно правомочен:

long Area(int, int);

Этот прототип объявляет функцию с именем Area(), которая возвращает значение типа long и принимает два целочисленных параметра. И хотя такая запись прототипа вполне допустима, это не самый лучший вариант. Добавление имен параметров делает ваш прототип более ясным. Та же самая функция, но уже с именованными параметрами, выглядит гораздо понятнее: