Функции

 Мени

Кориснички функции со повратна вредност

Подалгоритмите кои се кодираат во програмските јазици се нарекуваат потпрограми (англ. subprograms).

Суштината на потпрограмите е во тоа што тие може да се користат во различни програми, а и на повеќе места во иста програма. Тоа е овозможено преку механизмот на формални аргументи (англ. formal arguments) и вистин­ски аргументи (англ. actual arguments). Во литературата, формалните аргументи често се нарекуваат параметри (англ. parameters), а вистинските аргументи само аргументи. Ние ќе ги користиме последните два термини.

Параметрите се користат при дефинирање на потпрограмите, додека аргументите се користат при повик на потпрограмите.

Реализацијата на подалгоритмите во С++ се врши со функциски потпрограми наречени само функции (англ. functions).

Функциите (функциските потпрограми) во С++ може да бидат:

• Библиотечни функции.

• Кориснички дефинирани функции.

Библиотечните функции во С++ се наоѓаат во Стандардната библиотека на С++ (англ. C++ Standard Library).

Кориснички дефинираните функции (англ. user-defined functions) или само кориснички функции (англ. user functions) се функции напишани од програмерите.

Библиотечните функции и корисничките функции (со кои се кодира функциски подалгоритам) кои даваат (враќаат) само еден резултат, т. е. само една вредност се нарекуваат функции со повратна вредност.

Општата форма на дефиницијата на корисничка функција со повратна вредност во С++ е:

тип име (листа_на_параметри){                               <----- Наслов на функцијата

                тело на функцијата (наредби)

                return израз;

}

тип                                                        – типот на вредноста која ја враќа функцијата,

име                                                         – името на функцијата,

листа_на_параметри               – ги содржи имињата на параметрите и нивните типови одделени со запирки.

Забелешки:

• Насловот на функцијата не завршува со (;).

• Листата на параметрите мора да ги содржи и имињата и типовите на параметрите.

• израз е резултатот од функцијата (повратна вредност) кој може да биде израз (од променливи и/или константи и/или функции) или една променлива и која мора да е од ист тип со тип-от на функцијата.

Декларација на корисничка функција со повратна вредност во С++ се врши со наредбата со форма:

тип име (листа_на_параметри);

Забелешки:

• Ако не се наведе тип-от на функцијата, се подразбира типот int.

• Името (име) на функцијата (по конвенција) ќе го пишуваме како и променливите, т. е. со мала почетна буква. Ако името се состои од повеќе збора, секој следен збор ќе го пишуваме со голема буква.

• Листата на параметрите (листа_на_параметри) мора да ги содржи типовите на параметрите, но не мора да ги содржи имињата.

• Декларацијата на функцијата завршува со знакот точка и запирка (;).

Декларацијата на функција се нарекува функциски прототип (англ. function prototype).

Со функцискиот прототип се опишува интерфејсот на функцијата, односно се добиваат информации за бројот, редоследот и типот на параметрите кои треба да бидат познати пред да се повика функцијата, како и за типот на резултатот.

Ќе наведеме неколку примери на функциски прототипи на кориснички функци:

int mnozi(int m, int n);                                        - име: mnozi

                                                                                   - параметри: m и n

                                                                                   - типот  на резултатот е: int

float pomal(float, float);                                   - листа без имиња на параметрите

double g();                                                             - функција со празна листа, т. е. без параметри

int f(int a, b);                                                          - неисправно, треба: int f(int a, int b);

Делот од функцискиот прототип, кој ги содржи името и листата на параметрите се нарекува функциски потпис (англ. function signature).

На пример, функциски потписи се:

mnozi(int m, int n);            

pomal(float, float);

plostina(long, long);           

Функција со повратна вредност се повикува со наредба за доделување:

променлива = име(листа_на_аргументи);

Листата на аргументи (листа_на_аргументи) и листата на параметри (листа_на_параметри) на функцијата име мора да имаат:

• ист број на аргументи и параметри,

• ист редослед на аргументите и параметрите,

• ист или конвертибилен тип на соодветните аргументи и параметри.

Ќе наведеме примери за повик на функции:

proizvod = mnozi(a, b);     

kvKoren = koren(12.345);                

n = pomal(c, p);

При повик на функција со повратна вредност, вредностите на аргументите (кои претходно мора да се дефинирани – имаат вредност) се пренесуваат (копираат) во соодветните параметри.

Функциите кои се дефинирани по главната функција main(), се декларираат (со наведување на нивниот прототип) пред главната функција, за да може да се повикуваат во главната функција, односно за да знае преведувачот кога ја преведува главната функција што претставуваат тие имиња.

Во дефиницијата на функција со повратна вредност мора да се наведе што се враќа како резултат при нејзиното извршување, било да се повикува од главната функција main() или од друга функција.

Една функција може само еднаш да се дефинира во истата програма.

Мени

Кориснички функции без повратна вредност

Процедуралните подалгоритми во С++ се реализираат со функции без повратна вредност. Нивниот тип е void. Затоа, се нарекуваат и функции void.

На пример, дефиницијата на функцијата без повратна вредност pecatenje() може да биде:

void pecatenje( string poraka, float rezultat ){

                cout << poraka << rezultat << endl;

                // poraka ‒ e string

                // rezultat – е резултат од пресметките

}

Повикот на оваа функција може да биде од функцијата main() или од друга функција. Повикот на функција без повратна вредност се разликува од повикот на функција со повратна вредност, бидејќи функција без повратна вредност се повикува само со своето име и листата на аргументите и не може да се повика во друга наредба како што може да се повика функција со повратна вредност.

На пример:

pecatenje("\nRezultatot e : ", x );

Функција без повратна вредност може да биде и без параметри.

На пример:

void  vlez() {

                cout << "Vnesuvanje na vlezni podatoci\n";

}

или        

void izlez(void) {                                 // So parametarot void e isto kako i bez nego

                cout << "Pecatenje na izleznite podatoci\n";

}

Повикот на овие функци без повратна вредност може да биде:

vlez();                     vlez(void);                             izlez();                    izlez(void);

Од функција без повратна вредност т. е. од функција од типot void се излегува без наредбата return (како во функција со повратна вредност), автоматски по нејзиното извршување. Но, може да се излезе и од кое било место во телото на функција без повратна вредност со наредбата return без параметар.

На пример:

void kvadratenKoren(double broj ) {

                if(broj < 0) {

                                cout << "Brojot e negativen i nema kvadraten koren." << endl;

                                return;

                }

                else

                                cout << "Kvadraten koren od "<< broj << "e " << sqrt(broj )      << endl;

                cout << "Kraj na funkcijata." << endl;

}

Мени

Референтни параметри

Референцирање (англ. referencing), кажано кратко, е доделување друго име на иста променлива. На пример:

int b = 3;

int &r = b;

Со втората наредба се декларира референцата r, која упатува на променливата b.

Знакот & (амперсанд) се чита „референца“. Променливата r е референтна променлива (англ. reference variable) или кратко референца (англ. reference).

Втората наредба се чита: „r е целобројна референца иницијализирана на b“ или „r е целобројна референца која упатува на b“.

При декларирање на референца, таа мора да се иницијализира така што ѝ се доделува адресата на променливата на која упатува. По декларирање и иницијализирање на дадена референца, таа не може да се промени да упатува на друга променлива. Но, може да се декларираат повеќе референци кои упатуваат на иста променлива.

Исто така, типот на референцата мора да е ист со типот на променливата на која упатува.

На следнава скица е илустрирана референцата r која упатува на променливата b во меморијата. Бидејќи и b и r се променливи кои зафаќаат простор во меморијата (се наоѓаат на некои адреси), упатувањето се врши така што референцата r ја содржи адресата на променливата b:

Пример

void zamena(int &prv, int &vtor ) {

                int pom;

                pom = prv;

                prv = vtor;

                vtor = pom;

                cout << "a = " << prv << "i b = " << vtor << endl;

}

Знакот & може да се стави каде било помеѓу типот и името на параметарот:

int& prv                 int & prv                int &prv

                Овој механизам на пренесување вредности од повикувачот во функцијата и спротивно е наречен пренесување по референци  (англ. pass-by-references), додека аргументите се нарекуваат аргументи пренесени по референца (англ. pass-by-reference arguments).

Мени

Глобални, локални  и статички променливи

Променливите кои се креирани во програмите и во потпрограмите имаат одредено подрачје на видливост (англ. scope of visibi-lity) наречено и подрачје на пристап (англ. scope of access). Подрачје на видливост на некоја променлива се смета она подрачје во кое има пристап до променливата т. е. со неа  може да се вршат операции.

Некои променливи може да се користат во целата апликација, некои во целата  функција, а некои само во делови од функцијата.

Според подрачјето на видливост променливите може да бидат:

• Глобални променливи.

• Локални променливи.

Подрачјето на видливост на глобалните променливи, односно пристапот до нив,  е целата апликација т. е. главната функција и сите кориснички дефинирани функции во истата датотека во која е главната функција.

Имињата на кориснички дефинираните функции во една апликација се третираат како глобални променливи и затоа, една функција може да се повика во која било друга функција во апликацијата.

Функција во С++ не може да се дефинира во телото на друга функција.

Подрачјето на видливост на локалните променливи, односно пристапот до нив е само телото на функцијата во која се декларирани, само насловот на функцијата или само блокот помеѓу две загради {}. Видливоста започнува со декларацијата на локалната променлива.

Параметрите на една функција се третираат како локални променливи во целата функција. Исто така, локалните променливи во една функција се видливи во сите вгнездени наредби, додека локалните променливи декларирани во телото на некоја на-редба, не се видливи надвор од нејзиното тело.

За една променлива велиме дека е скриена (прекриена со друга променлива) во некој блок или во цела функција ако не е видлива (не може да се користи) во тој блок или во таа функција.

Глобалните променливи живеат цело време додека се извршува апликацијата.

Локалните променливи живеат од моментот на креирањето до крајот на подрачјето на видливост.

Променливите може да бидат и статички (англ. static). Тие се декларираат со зборот static.

На пример:

static int broj = 7;

Глобалните променливи и локалните статички променливи почнуваат да живеат со првото извршување на нивната дефини-ција.

Мени

Вградени функции

При извршување на една апликација, за сите функции се прави по една копија во меморијата. Познато е дека извршувањето на секоја апликација започнува со функцијата main(). Ако се повикува друга функција во неа, тогаш дејството прекинува на местото на повикот и се скока на локацијата во меморијата каде што се наоѓа повиканата функција. По нејзиното извршување, дејството се враќа во main() и продолжува со следната наредба по наредбата за повик на функција.

Овој механизам за повик на една функција и враќање во повикувачот (кој може да биде и друга функција освен main()), бара одредено време за извршување. Во случај кога е мала повиканата функција, може да се случи времето за повик на функцијата и враќањето од неа да биде поголемо од времето на самото извршување на функцијата. Изгубеното  време е поизразено ако функцијата се повикува почесто, на пример, во наредбата за повторување.

Во таквите случаи, попрактично е функцијата да се вгради во кодот на повикувачот (на пример, во main()) при неговото преведување.

За таа цел, во С++ се користи квалификаторот inline, кој се става пред дефиницијата на функцијата.

На пример:

inline int igraBonus(string imeIPrezime)

Мени

Подразбирливи аргументи

Често некој аргумент при повик на некоја функција е ист при секој нејзин повик. За да не се пренесува таквиот аргумент во секој повик, функцијата може да се дефинира со истиот параметар како подразбирлив аргумент (англ. default argument). 

На пример:

void spisokNaUcenici(string imeIPrezime, string uciliste = "Goce Delcev")

Мени

Преоптоварување на функции

Една од добрите особини на С++ е преоптоварување на функции (англ. function overloading). Тоа се функции со исто име кои имаат различен број и тип на параметри, односно функции кои се разликуваат по потписите. Сè додека некоја преоптоварена (англ. overloaded) функција може да се препознае врз основа на нејзиниот потпис, не доаѓа до конфликти со другите функции.

За две функции велиме дека се преоптоварени ако:

• имаат исто име,

• имаат различни листи на параметри,

• се декларирани во истo подрачје на видливост.

На пример, следниве функции се преоптоварени:

int max(int, int);

int max(const int = 5, double &);

int max(float, float);

Разрешување на преоптоварени функции (англ. function overload resolution) е постапка со која повикот на функцијата се насочува кон една од преоптоварените функции, односно од сите функции со исто име се избира најсоодветната.

Мени

Функциски шаблони

Дефиницијата на функциски шаблон е стандардна, како кај секоја функција, само што типот на податоците е името што е наведено во листата на параметри.

template <листа_на_параметри>

Листата на параметрите содржи тип на параметарот пред кој се наведува резервираниот збор typename.

На пример:

template <typename T>

template <typename T1, typename T2>

template <typename ucenik, typename student>

При повикот на функциски шаблон, се врши замена на параметрите на шаблонот со соодветните аргументи од повикот, а истовремено се врши и замена на типот на параметрите со соодветниот тип на аргументите. Притоа, се генерира посебна функција со изворен код и со соодветниот тип од повикот, која се нарекува специјализација на функцискиот шаблон (англ. functiоn-template specialization).

Мени

Рекурзивни функции

Рекурентни релации     

Релациите со кои следниот елемент се пресметува од еден или повеќе претходно зададени или пресметани елементи се нарекуваат рекурентни релации (англ. recurrence relations).

Примери:

1. Непарни броеви.

         xn + 1 = xn + 2, n >= 1, x1 = 1.

1. Факториел на природен број.

         n! = n(n ‒ 1)!, n >= 1, 0! = 1.

1. Фибоначиеви броеви.

         Fn = Fn ‒ 1 + Fn ‒ 2 , за n = 2, 3... и почетни F0 = 1, F1 = 1.

​

Рекурзивни функции

Рекурзивните подалгоритми во С++ се реализираат со рекурзивни функции.

Пример

Да се напише рекурзивна функција која го пресметува збирот на првите n природни броеви.

long zbir(int n) {

                if (n == 0)

                                return 0;

                else

                                return n + zbir(n ‒ 1);

}

Мени