Подпрограмма – это некоторый вспомогательный алгоритм, многократно использующийся в основном алгоритме с различными значениями некоторых входящих величин, называемых параметрами.
Подпрограмма в языках программирования – это последовательность операторов, которые определены и записаны только в одном месте программы, однако их можно вызвать для выполнения из одной или нескольких точек программы. Каждая подпрограмма определяется уникальным именем.
В языке Pascal существуют два типа подпрограмм – процедуры и функции. Процедура и функция – это именованная последовательность описаний и операторов. При использовании процедур или функций программа должна содержать текст процедуры или функции и обращение к процедуре или функции. Параметры, указанные в описании, называются формальными, указанные в обращении подпрограммы – фактическими. Все формальные параметры можно разбить на следующие категории:
1) параметры-переменные;
2) параметры-константы;
3) параметры-значения;
4) параметры-процедуры и параметры-функции, т. е. параметры процедурного типа;
5) нетипизированные параметры-переменные.
Тексты процедур и функций помещаются в разделописаний процедур и функций.
Передача имен процедур и функций в качестве параметров
Во многих задачах, особенно в задачах вычислительной математики, необходимо передавать имена процедур и функций в качестве параметров. Для этого в TURBO PASCAL введен новый тип данных – процедурный, или функциональный, в зависимости от того, что описывается. (Описание процедурных и функциональных типов приводится в разделе описания типов.)
Функциональный и процедурный тип определяется как заголовок процедуры и функции со списком формальных параметров, но без имени. Можно определить функциональный, или процедурный тип без параметров, например:
type
Proc = Procedure;
После объявления процедурного, или функционального, типа его можно использовать для описания формальных параметров – имен процедур и функций. Кроме того, необходимо написать те реальные процедуры или функции, имена которых будут передаваться как фактические параметры.
7. Процедуры и функции в Pascal
Процедуры в Pascal
Описание процедуры состоит из заголовка и блока, который, за исключением раздела подключения модулей, не отличаются от блока программы. Заголовок состоит из ключевого слова Procedure, имени процедуры и необязательного списка формальных параметров в круглых скобках:
Procedure <имя> [(<список формальных параметров>)];
Для каждого формального параметра должен быть определен его тип. Группы параметров в описании процедуры разделяются точкой с запятой.
По структуре процедура почти полностью аналогична программе. Однако в блоке процедуре отсутствует раздел подключения модулей. Блок состоит из двух частей: описательной и исполнительной. В описательной части содержится описание элементов процедуры. А в исполнительной части указываются действия с доступными процедуре элементами программы (например, глобальные переменные и константы), позволяющие получить требуемый результат. Раздел инструкций процедуры отличается от раздела инструкций программы только тем, что после ключевого слова End, завершающего этот раздел, ставится точка с запятой, а не точка.
Для обращения к процедуре используется инструкция вызова процедуры. Она состоит из имени процедуры и списка аргументов, заключенного в круглые скобки. Операторы, которые должны выполняться при запуске процедуры, содержатся в операторной части модуля процедуры.
Иногда требуется, чтобы процедура вызывала сама себя. Такой способ вызова называется рекурсией. Рекурсия полезна в случаях, когда основную задачу можно разбить на подзадачи, каждая из которых реализуется по алгоритму, совпадающему с основным.
Функции в Pascal
Описание функции определяет часть программы, в которой вычисляется и возвращается значение. Описание функции состоит из заголовка и блока. Заголовок содержит ключевое слово Function, имя функции, необязательный список формальных параметров, заключенный в круглые скобки, и тип возвращаемого функцией значения. Общий вид заголовка функции следующий:
Function <имя> [(<список формальных параметров>)]: <тип возвращаемого результата>;
В реализации Turbo Pascal 7.0 фирмы Borland возвращаемое функцией значение не может иметь составной тип. А язык Object Pascal, используемый в интегрированных средах разработки Borland Delphi, допускает любой тип возвращаемого результата, кроме файлового типа.
Блок функции представляет собой локальный блок, по структуре аналогичный блоку процедуры. В теле функции должна быть хотя бы одна инструкция присваивания, в левой части которой стоит имя функции. Именно она и определяет значение, возвращаемое функцией. Если таких инструкций несколько, то результатом функции будет значение последней выполненной инструкции присваивания.
Функция активизируется при вызове функции. При вызове функции указывается идентификатор функции и какие-либо параметры, необходимые для вычисления функции. Вызов функции может включаться в выражения в качестве операнда. Когда выражение вычисляется, функция выполняется и значением операнда становится значение, возвращаемое функцией.
В операторной части блока функции задаются операторы, которые должны выполняться при активизации функции. В модуле должен содержаться, по крайней мере, один оператор присваивания, в котором идентификатору функции присваивается значение. Результатом функции является последнее присвоенное значение. Если такой оператор присваивания отсутствует или он не был выполнен, то значение, возвращаемое функцией, не определено.
Если идентификатор функции используется при вызове функции внутри модуля – функции, то функция выполняется рекурсивно.
8. Опережающие описания и подключение подпрограмм. Директива
В программе может содержаться несколько подпрограмм, т. е. структура программы может быть усложнена. Однако эти подпрограммы могут располагаться на одном уровне вложенности, поэтому сначала должно идти описание подпрограммы, а затем обращение к ней, если только не используется специальное опережающее описание.
Описание процедуры, содержащее вместо блока операторов директиву forward, называется опережающим описанием. В каком-либо месте после этого описания с помощью определяющего описания процедура должна определяться. Определяющее описание – это описание, в котором используется тот же идентификатор процедуры, но опущен список формальных параметров, и в которое включен блок операторов. Описание forward и определяющее описание должны присутствовать в одной и той же части описания процедуры и функции. Между ними могут описываться другие процедуры и функции, которые могут обращаться к процедуре с опережающим описанием. Таким образом, возможна взаимная рекурсия.
Опережающее описание и определяющее описание представляют собой полное описание процедуры. Процедура считается описанной с помощью опережающего описания.
Если в программе будет содержаться довольно много подпрограмм, то программа перестанет быть наглядной, в ней будет тяжело ориентироваться. Во избежание этого некоторые подпрограммы хранят в виде исходных файлов на диске, а при необходимости они подключаются к основной программе на этапе компиляции при помощи директивы компиляции.
Директива – это специальный комментарий, который может быть размещен в любом месте программы, там, где может находиться и обычный комментарий. Однако они различаются тем, что у директивы имеется специальная форма записи: сразу после закрывающей скобки без пробела записывается знак $, а затем, опять же без пробела, указывается директива.
Пример:
1) {$E+} – эмулировать математический сопроцессор;
