🗊Презентация Функции

Функции Вызов функции - это оператор. У вызова функции есть приоритет – один из самых высоких. Список аргументов функции считают за один операнд, так что оператор оказывается бинарным (первый операнд - сама функция, второй - список ее аргументов). Пример записи функции func: double func(double param1, int param2) {  return param1-0.1*param2; } Сначала указан тип значения, которое функция возвращает - в данном случае это double. Затем после пробела следует имя функции - идентификатор, составленный по тем же правилам, что и для имен переменных. После имени функции в круглых скобках перечислены формальные параметры с указанием их типов.

Функции Формальные параметры разделены запятыми. В нашей функции это param1 типа double и param2 типа int. После круглых скобок со списком формальных параметров следует блок с телом функции - тот, который в фигурных скобках, причем в теле функции мы можем использовать формальные параметры как обычные переменные.

Функции Определив функцию, мы можем ее неоднократно вызывать, задавая в качестве фактических параметров нужные нам переменные или значения. При этом мы можем использовать то значение, которое она возвращает, а можем его игнорировать (если нам просто надо, чтобы ыполнились операторы в теле функции). int i; double x, result; ... /* два вызова функции в выражении */ result = func(x,i) * func( i+x, 100 ); /* Вызываем еще раз, но игнорируем возвращаемое значение */ func(x, i);

Функции без возвращаемого значения /* У этой функции нет возвращаемого значения */ void f() {   ...   return; } В операторе return нет никакого значения, сразу после ключевого слова стоит точка с запятой. Также можно написать void вместо списка параметров, если функции параметры не нужны: int f(void) {   ...   return 0; }

Параметры и переменные int i, j; /*   У первой функции видны i, j файлового уровня.  Кроме того, у нее есть формальный параметр k  и локальная переменная result   В процессе работы эта функция изменяет значение файловой переменной i */ int f1(int k) {   int result;   result = i*j + k;   i += 100;   return result; }

Параметры и переменные /*  Во второй функции имя формального параметра совпадает с именем переменной i файлового уровня, при работе   используется параметр, а не файловая переменная. */ int f2(int i) {   /* i - параметр, j - файловая */   return i*j; }

Параметры и переменные /*  С третьей функцией аналогичная ситуация, что и со второй.  Только на этот раз маскируется файловая переменная j,  и не формальным параметром, а локальной переменной. */ int f3(int k) {   int j;   j=100;   /* i - файловая, j - локальная */   return i*j + k; }

Параметры и переменные Переменная j самого внутреннего блока  маскирует не только файловую, но и локальную переменную из  внешнего блока. */ int f4 (int k) {   /* Объявляем переменную и сразу инициализируем */   int j=100;   {     /*   Объявляем еще одну локальную с тем же именем,  что у файловой и локальной из внешнего блока */ int j=10;     /*   i - файловая, j - локальная, причем из    внутреннего блока  */     return i*j + k;   } }

Необходимость инициализации переменных (автоматические переменные) /* Файловая переменная без инициализации, будет равна 0 */ int s; int f() {   /* Локальная без инициализации, содержит "мусор" */   int k;   return k; } int main() {   printf("%d\n", s); /* Всегда печатает 0 */   /* Невозможно предсказать, что увидим */   /* К тому же числа могут быть разными */   printf("%d\n", f());   ...;   printf("%d\n", f());   return 0;

Статические переменные int f() {   static int i;   return i; } Перед обычным определением переменной модификатор типа – ключевое слово static. Теперь функция всегда возвращала бы 0 – локальные статические также, как и файловые, создаются один раз и инициализируются нулем, если только не задать другую инициализацию. Эти переменные создаются один раз за время работы программы, и один раз инициализируются - либо нулем, либо тем значением, которое было задано. Поскольку они «живут» независимо от функции, значит в одном вызове функции в такую переменную можно что-то положить, а в следующем - это что-то использовать.

Статические переменные int f() {   static int ncalls=1;   /* Который раз мы эту функцию вызвали? */   printf("number of calls %d\n", ncalls++);   ... }

Статические переменные Полезный «трюк», основанный на статических локальных переменных – возможность выполнять какие-то дорогостоящие «подготовительные» операции только один раз. int func() {   /*     Неявная инициализация тоже дала бы 0, но правила хорошего тона требуют ...  */   static int init_done=0;   if (!init_done) {     /* Здесь мы выполняем какую-то "дорогостоящую«,  но разовую работу - например, считываем  таблицу значений из файла. А потом указываем,  что таблица прочитана и при следующих вызовах   этого делать уже не нужно.  */     read_table();     init_done = 1;   }   /*     А в этом месте мы пользуемся табличными данными.   */   ... }

Передача по значению Передача параметра по значению" и "передача параметра по ссылке". #include <stdio.h> void f(int k) { k = -k; } int main() {   int i = 1;   f(i);   printf("%d\n", i);   return 0; }

Адреса и указатели int i; double d; /*   Функции передаются адреса переменных i и d.  После вызова функции адреса останутся прежними (pass-by-value), но значения могут измениться */ func( &i, &d ); ... char *s; /* указатель на char */ int *pi; /* указатель на int */ void *pv; /* указатель на void */ char **av /* указатель на указатель на char */ /*   Это указатель на функцию, которая возвращает   int, а в качестве параметра ожидает char */ int (*pf)(char)

Передача параметров по значению void func(int *p1, double *p2) {   /*  Засылаем в целую переменную, на которую  указывает p1, значение 1 */   *p1 = 1;   /*  Добавляем 10.5 к переменной типа double,    на которую указывает p2. */   *p2 += 10.5; } При вызове подобной функции не обязательно указывать в качестве параметра адрес какой-то переменной, можно вместо этого поставить все тот же указатель, в котором такой адрес содержится. Так, например, следующие два вызова нашей функции func приведут к одному и тому же результату: int i, *pi; double d, *pd; /* Указываем непосредственно адреса */ func(&i, &d); /* То же, но с использованием указателей */ pi = &i; pd = &d; func(pi, pd);

Указатели можно использовать не только для параметров, но и в качестве возвращаемого значения функции. Вот как, например, выглядит определение и вызов функции, возвращающей указатель на тип char (такой тип используется для передачи текстовых строк). char *genstr() {   char *p;   ...   return p; } char *s; s = genstr();

Чем «опасны» указатели? void f(int *p) {   *p=1; } int main() {   int i;   int *ptr;   f(ptr);   ...   return 0; }

Что делать, если указатель создан, но пока не известно, какой адрес в него записать? Для этого есть специальное значение указателя - в C это символьная константа NULL, в C++ - 0. #include <stdlib.h> main() {   char *p=NULL;   ...} void f(int *p) {   if (p != NULL) *p=1;   else {  printf("Help!!! NULL pointer in f()\n"); abort(); } } int main() {   int i;  int *ptr=NULL;  f(ptr);   ...   return 0; }

Ввод-вывод #include <stdio.h> int main() {   /* Печатаем целое число и строку */   printf("integer=%d, string=%s \n", 10, "hello"); } #include <stdio.h> int main() {   int i;   char c;   /* Вводим целое число и символ */   scanf("%d %c", &i, &c); }

scanf() - чтение данных из потока int i, j; scanf("%d %d", &i, &j); // или int i, j; int *p1,*p2; p1=&i; p2=&j; scanf("%d %d", p1, p2);

Объявление и определение функции int main() {   int i;   i = 1;   f(i);   ...   return 0; void f(double x) {   ... } void f(double x); int main() {   ...

Ввод-вывод - <stdio.h> FILE *fopen(char *filename, char *mode) открывает поток, связанный с файлом filename. Режим работы определяется строкой mode. Например "r" - открыть на чтение, "w" - на запись. При успешном завершении возвращает указатель на открытый поток, при ошибке - NULL. int fflush(FILE *f) записывает все накопленные в буфере выходного потока f данные в файл. fflush(NULL) выполняет эту операцию со всеми открытыми выходными потоками. При успешном завершении возвращает 0, при ошибке - EOF. int fclose(FILE *f) закрывает поток f. При успешном завершении возвращает 0, при ошибке - EOF.

Ввод-вывод - <stdio.h> FILE *tmpfile() создает временный файл для записи. Файл будет автоматически удален по fclose() либо при завершении программы. При успешном завершении возвращает указатель на открытый поток, при ошибке - NULL. char *tmpnam(NULL); char *tmpnam(char result[]); возвращает уникальное имя временного файла (сам файл не создается). Без аргумента возвращает указатель на статическую строку. С аргументом - копирует имя в указанный массив, и возвращает указатель на этот массив. int printf(char *fmt, ...) int fprintf(FILE *f, char *fmt, ...) int sprintf(char *buf, char *fmt, ...) Функции форматного вывода соответственно в stdout, в поток f и в символьный массив buf. При успешном завершении возвращают число выведенных символов (возможно, 0). При ошибке - отрицательное значение.

Ввод-вывод - <stdio.h> int scanf(char *fmt, ...) int fscanf(FILE *f, char *fmt, ...) int sscanf(char *buf, char *fmt, ...) Функции форматного ввода соответственно из stdin, из потока f и из символьного массива buf. При успешном завершении возвращают число успешно введенных элементов (не символов, а элементов, введенных по спецификациям, заданным в форматной строке). При ошибке возвращают EOF. int getchar() int fgetc(FILE *f) Считывают одиночный символ из stdin (getchar()) или из входного потока f (fgetc()). Возвращают либо символ в виде unsigned char (неотрицательный результат), либо EOF, если поток исчерпан и при ошибке. int putchar(int c) int fputc(int c, FILE *f) Записывают одиночный символ в stdout (putchar()) или в выходной поток f (fputc()). Возвращают переданный в поток символ либо, при ошибке, EOF.

Ввод-вывод - <stdio.h> int ungetc(int c, FILE *f) "Посмотрели на символ - не понравился". Функция отправляет символ c обратно во входной поток f. Стандарт гарантирует возвращение только одного символа (некоторые реализации позволяют и больше). Функция возвращает переданный обратно в поток символ либо, при ошибке, EOF. char *gets(char *buf) Считывает строку (от начала строки до символа '\n') из stdin в символьный массив buf. Символ \n из строки удаляется, точнее, заменяется нулевым байтом. Функция потенциально опасна - не позволяет защититься от ввода строк, длина которых превышает размер массива buf. При успешном вводе возвращает buf. По исчерпанию ввода и при ошибке - NULL. char *fgets(char *buf, int size, FILE *f) Ввод строки из потока f. Работает аналогично gets. Отличия: - во-первых, вводит из потока не более size-1 символов (защита от переполнения строки buf); во вторых - не удаляет из строки символ '\n' (но нулевой байт в конец строки добавляет)

Ввод-вывод - <stdio.h> int puts(char *s) int fputs(char *s, FILE *f) Выводят C-строку в stdout (puts()), либо в поток f (fputs()). Возвращают неотрицательное значение при успешном завершении , либо EOF при ошибке.

Ввод-вывод - <stdio.h> int fseek(FILE *f, long offset, int fromwhere) Позиционирование в файле (функция смещает указатель записи-чтения для данного файла). Второй аргумент указывает, на сколько надо сместиться. Третий аргумент позволяет выполнять смещение от начала или конца файла, либо от текущей позиции. Возвращает 0 при успешном завершении, -1 при ошибке. long ftell(FILE *f) Позволяет получить текущую позицию указателя записи-чтения в открытом файле f. При ошибке возвращает -1. void rewind(FILE *f) Устанавливает указатель записи-чтения файла на начало. Ничего не возвращает. size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t nobj, FILE *f) size_t fwrite(void *ptr, size_t size, size_t nobj, FILE *f)

Ввод-вывод - <stdio.h> size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t nobj, FILE *f) size_t fwrite(void *ptr, size_t size, size_t nobj, FILE *f) Функции позволяют читать из потока, либо записывать в него произвольные данные. При этом первый аргумент - указатель на массив, куда данные надо передавать из потока, либо откуда брать для записи в поток. Второй аргумент - size - задает размер одного элемента, третий - максимальное число объектов, которое можно считать, либо записать. Функция fread() возвращает количество считанных объектов. Чтобы понять, была ли при вводе ошибка и был ли исчерпан поток f, надо использовать функции ferror() и feof(). Функция fwrite() также возвращает количество объектов (только не считанных, а записанных). Но об ошибке можно догадаться без ferror(), поскольку функция вернет меньшее значение, чем указано в nobj.

Ввод-вывод - <stdio.h> int feof(FILE *f) возвращает ненулевое значение, если у потока установлен индикатор конца файла (например, если при последнем вводе из потока данные были исчерпаны). int ferror(FILE *f) возвращает ненулевое значение, если у потока установлен индикатор ошибки (при последней операции с потоком возникла ошибка). void clearerr(FILE *f) Очищает в потоке f индикаторы конца файла и ошибки. void perror(char *header) Выводит внятное сообщение в поток stderr.

Работа со строками - <string.h> Функции с именами, начинающимися с str, работают с С-строками, в которых нулевой байт означает конец строки. Функции же, начинающиеся с mem, работают с массивами символов, следовательно, позволяют работать и с нулевыми байтами. Функции копирования и слияния строк (модифицирующие один из аргументов) изменяют первый аргумент, а не второй. char *strcpy(char *s1, char *s2) копирует строку s2 в s1. Возвращает s1. char *strncpy(char *s1, char *s2, size_t n) копирует строку s2 в s1, но копируется не более n символов. Возвращает s1. char *strcat(char *s1, char *s2) объединяет строки s1 и s2 (дописывает s2 в s1). Возвращает s1. char *strncat(char *s1, char *s2, size_t n) объединяет строки s1 и s2, но дописывает не более n символов. Возвращает s1.

Работа со строками - <string.h> int strcmp(char *s1, char *s2) сравнивает строки (содержимое, не указатели), расставляя их в лексикографическом порядке. Возвращает 0 для совпадающих строк, отрицательное значение при s1<s2 и положительное при s1>s2. int strncmp(char *s1, char *s2, size_t n) тоже сравнивает строки, но берет из них для сравнения не более n первых символов. char *strchr(char *s, int c) возвращает указатель на первый встреченный в строке символ c. Если такого символа в строке не оказалось, возвращает NULL. char *strrchr(char *s, int c) похожа на strchr(), но возвращает указатель на последний символ c в строке. char *strstr(char *s1, char *s2) возвращает указатель на первую встреченную в строке s1 подстроку s2. Если подстроки не нашлось, возвращает NULL. size_t strlen(char *str) возвращает длину строки.

Работа со строками - <string.h> char *strerror(size_t n) возвращает строку сообщения, соответствующего ошибке с номером n. void *memcpy(void *dst, void *src, size_t len) копирует len байтов (включая нулевые) из src в dst. Возвращает dst. void *memove(void *dst, void *src, size_t len) делает то же, что и memcpy. Это - единственная функция, которая по стандарту обязана правильно копировать перекрывающиеся объекты. int memcmp(void *s1, void *s2, size_t len) аналог strcmp, но с учетом нулевых байтов. void *memchr(void *s, int c, size_t len) аналог strchr, но с учетом нулевых байтов. void *memset(void *s, int c, size_t len) заполняет первые len байтов массива s символом c.

Математические функции - <math.h> double sin(double x) - синус double cos(double x) - косинус double tan(double x) - тангенс double asin(double x) - арксинус double acos(double x) - арккосинус double atan(double x) - арктангенс double atan2(double y, double x) - Арктангенс y/x. В отличие от обычного, определяет по знакам y и х квадрант и возвращает значение в диапазоне от -pi до pi (обычный - от -pi/2 до pi/2) double sinh(double x) - гиперболический синус double cosh(double x) - гиперболический косинус double tanh(double x) - гиперболический тангенс

Математические функции - <math.h> double exp(double x) - e в степени x double log(double x) - натуральный логарифм double log10(double x) - десятичный логарифм double pow(double x,double y) - x в степени y double sqrt(double x) - квадратный корень double fabs(x) - абсолютное значение x (модуль х) double ceil(double x) - наименьшее целое, которое не меньше х, приведенное к типу double double floor(double x) - наибольшее целое, которое не больше х, приведенное к типу double double hypot(double x, double y) - длина гипотенузы. double modf(double x, double *ip) - разбивает число на целую и дробную части. Дробная часть возвращается в качестве результата, целая записывается в ip.

Функции общего назначения - <stdlib.h> Объявления функции для работы с динамической памятью в С-стиле void *malloc(size_t size); void *calloc((size_t number, size_t size); void *realloc(void *ptr, size_t size); void *free(void *ptr);

Функции общего назначения - <stdlib.h> double atof(char *s) int atoi(char *s) int atol(char *s) double strtod(char *s, char **endp) long strtol(char *s, char **endp, int base) unsigned long strtoul(char *s, char **endp, int base) Эти функции позволяют преобразовывать символьному выражение числа, хранящееся в строке, в число. Это одна из альтернатив scanf() - возможно сначала считать из входного потока строку, а потом уже из этой строки с помощью таких функций извлекать значения переменных. Наиболее широкие возможности у последних трех - strto...(). Во первых, они позволяют работать с системами счисления от двоичной до 36-ричной (разумеется, это не касается функции strtod()), система задается аргументом base; а во вторых, прочитав из строки число, эти функции возвращают в endp адрес следующего символа, чтобы обеспечить возможность продолжить с этого места разбор строки.

Функции общего назначения - <stdlib.h> int rand() void srand(unsigned int seed) long random(unsigned long seed) void srandom(unsigned long seed) Работа с псевдослучайными числами. Функции rand() и random() генерируют случайные числа, равномерно распределенные по всему диапазону типа int и long, соответственно. Функции srand() и srandom() позволяют, задавая разные значения seed, получать различные последовательности чисел (очередное псевдослучайное числа на самом деле рассчитываются по рекурсивным алгоритмам, так что, стартуя генератор с одного и того же места, можно будет получать одинаковую последовательность). Пользоваться лучше парой функцией random() - у нее по сравнению с rand() шире диапазон, и гораздо больше период последовательности.

Функции общего назначения - <stdlib.h> int abs(int n) long labs(long n) Эти две функции возвращают абсолютное значение числа типа int и long соответственно. div_t div(int num, int denom) ldiv_t ldiv(long num, long denom) Функции вычисляют частное и остаток от деления для чисел int и long, возвращая оба результата в полях структуры типа div_t или ldiv_t соответственно. void abort() Аварийное завершение задачи с созданием образа памяти для последующей отладки.

Функции общего назначения - <stdlib.h> void exit(int status) Нормальное завершение задачи. Значение аргумента status передается операционной системе. В unix-подобных операционных системах успешным завершением принято считать возврат нулевого статуса. Возврат значения из main() с помощью оператора return полностью эквивалентен вызову exit() с этим значением.

Функции общего назначения - <stdlib.h> int atexit(void (*func)()) Позволяет назначать функции, которые будут вызваны при нормальном завершении задачи. int system(const char *s) По этому вызову программа запустит команду операционной системы, заданную в строке s, дождется ее завершения, а затем продолжит работу. char *getenv(char *name); int setenv(const char *name, const char *value, int overwrite); int putenv(const char *string); void unsetenv(const char *name); Эта группа функций позволяет работать с переменными окружения (например, с переменной PATH) - получать и менять их значения, создавать и уничтожать переменные. Переменные окружения - это те строки, в которых сама операционная система хранит различные параметры, нужные для нормального запуска и функционирования программ. Не следует путать их с переменными самой программы.

Функции общего назначения - <stdlib.h> void *bsearch(void *key, void *base, size_t nelm, size_t size, int (*compare)(void *keyval, void *data)); Эта функция осуществляет поиск заданного элемента key в массиве любого типа base. nelm и size задают число элементов и размер элемента. Если найдет - возвращает указатель на него. Функцию, сравнивающую два элемента, необходимо написать самостоятельно - именно поэтому у последнего аргумента bsearch такой тип. void (void *base, size_t nelm, size_t size, int (*compare)(void *keyval, void *data)); Эта функция сортирует массив элементов произвольного типа. Смысл аргументов такой же, как и у функции bsearch().

Работа с датой и временем - <time.h> clock_t clock() Возвращает время процессора, использованное программой с момента запуска. Время измеряется в долях секунды, равных 1/CLOCKS_PER_SEC. t time(time_t *t) Возвращает время в секундах, прошедшее с начала эпохи UNIX (с 0 часов 0 минут по Гринвичу 1 января 1970 года). Если t - ненулевой указатель, то время записывается и в t тоже. difftime(time_t t1, time_t t2) Вычисляет разницу t1-t2. ctime(time_t *t) Возвращает строку, в которой записана дата, соответствующая заданному аргументом времени. Учитывает часовой пояс. Иными словами, написав в программе time_t t; time(&t); printf("%s\n", ctime(&t); в stdout помещается строка с местным временем.