6. Процедуры и функции - презентация, доклад, проект скачать

Нажмите для полного просмотра!

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему 6. Процедуры и функции. Доклад-сообщение содержит 84 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1

Описание слайда:

Процедуры и функции Абстракция параметризованной совокупности действий. Функция – описание вычисления значения; вызов функции – выражение; Процедура – описание действий по изменению состояния памяти; вызов функции – оператор C: процедура – функция, «вырабатывающая значение» типа void.

Слайд 2

Описание слайда:

Описание функции Описание типа (спецификации) функции: тип результата типы (и имена) аргументов – формальных параметров Именование функции Описание тела функции Область видимости

Слайд 3

Описание слайда:

Процедуры и функции Синтаксис:

Слайд 4

Описание слайда:

Вызов функции Выражение, значением которого является вызываемая функция Фактические параметры - выражения, значения которых подставляются вместо формальных параметров

Слайд 5

Описание слайда:

Вызов функции

Слайд 6

Описание слайда:

Вызов функции – пример (C) ToPolar(x, y, &alpha, &ro) * (shift ? sin : cos) (n * pi / 3) (* F[i])(x > 0 ? 1 : x=-x , -1) Ack(m-1, Ack(m,n-1)) WriteLn; - типичная ошибка WriteLn(); - правильно

Слайд 7

Описание слайда:

Вызов функции – шаги исполнения Вычисляется вызываемая функция Вычисляются фактические параметры Создаются локальные объекты: формальные параметры, локальные объекты тела функции Значения фактических параметров «связываются» с формальными параметрами Выполняется тело функции Удаляются локальные объекты Возвращается результат

Слайд 8

Описание слайда:

Оператор return Синтаксис: Вычисление результата функции Завершение выполнения функции

Слайд 9

Описание слайда:

Функции - пример

Слайд 10

Описание слайда:

Функции - пример

Слайд 11

Описание слайда:

Дерево вызовов

Слайд 12

Описание слайда:

Рекурсия Статическая рекурсия - цикл в графе вызовов (разрешимое свойство) Динамическая рекурсия – при некотором исполнении программы вершина и некоторый её потомок в дереве вызовов соответствуют одной и той же функции (неразрешимое свойство)

Слайд 13

Описание слайда:

Рекурсия Вопрос: сколько раз вызывается power? «Статический» ответ: 2 power(i,x) power(n-1,x) «Динамический» ответ: 6 power(2,10) – 1 раз power(1,10) – 2 раза power(0,10) – 3 раза В общем случае n*(n-1)

Слайд 14

Описание слайда:

Рекурсия – эффективность? Вызов функции – дорогостоящая операция (отведение памяти, пересылка параметров, запоминание точки возврата и т.д.) Для организации вызовов требуется дополнительная память, пропорциональная высоте дерева вызовов Нерекурсивные функции могут быть реализованы эффективнее, например, за счёт статического выделения памяти для локальных объектов Рекурсия затрудняет статический анализ программы

Слайд 15

Описание слайда:

Рекурсия - достоинствo Позволяет естественно реализовать по-существу рекурсивный алгоритм

Слайд 16

Описание слайда:

Вложенные процедуры

Слайд 17

Описание слайда:

Вложенные процедуры – динамический контекст

Слайд 18

Описание слайда:

Вложенные процедуры Реализация существенно сложнее, поскольку требуется поддерживать динамическую цепочку контекстов Может существенно уменьшить количество передаваемых параметров Pascal – есть, C – нет.

Слайд 19

Описание слайда:

Переменное число параметров - printf (C)

Слайд 20

Описание слайда:

Переменное число параметров - недостатки (C) my_printf(“%s + %s = ?”, UserName, 0.7L); Несоответствие типов параметров формату my_printf(“%f + %f = %f”, x, y); Несоответствие количества параметров формату (Почти) невозможно передать все параметры другой процедуре с переменным числом параметров, например, printf

Слайд 21

Описание слайда:

Переменное число параметров (Visual Basic)

Слайд 22

Описание слайда:

Необязательные и именованные параметры

Слайд 23

Описание слайда:

Необязательные и именованные параметры (Visual Basic)

Слайд 24

Описание слайда:

Подстановка параметров по ссылке Доступ во время исполнения к объектам, переданным параметрами:

Слайд 25

Описание слайда:

Подстановка параметров по ссылке Процедуры с несколькими результатами:

Слайд 26

Описание слайда:

Подстановка параметров по ссылке Проблема синонимов

Слайд 27

Описание слайда:

Подстановка параметров по ссылке Проблема синонимов Затрудняет понимание программ Мешает оптимизации, поскольку приходится предполагать, что параметр может указывать куда угодно

Слайд 28

Описание слайда:

Подстановка параметров по значению-результату

Слайд 29

Описание слайда:

Строгое vs нестрогое вычисление Строгое – фактические параметры полностью вычисляются до применения функции Нестрогое – не вычисляются до тех пор, пока не потребуются

Слайд 30

Описание слайда:

Подстановка параметров по имени thunk – функция без параметров, вычисляющая значение фактического параметра Нестрогие параметры вычисляются только при обращении Строгие параметры вычисляются до обращения к функции при любом исполнении

Слайд 31

Описание слайда:

Подстановка параметров по имени

Слайд 32

Описание слайда:

Подстановка параметров по имени

Слайд 33

Описание слайда:

Подстановка параметров по необходимости

Слайд 34

Описание слайда:

Функции обратного вызова (callback) Интеграл

Слайд 35

Описание слайда:

Функции обратного вызова (callback) Сортировка Упорядочить строки вещественной матрицы по значению скалярного произведения с вектором v;

Слайд 36

Описание слайда:

Функции - реализация

Слайд 37

Описание слайда:

1. Упрощение выражений Цель: эксплицировать последовательность выполнения побочных эффектов в выражении Метод: разбить выражение на последовательность «элементарных» операторов присваивания параметр вызова, возвращаемое значение, индекс или аргумент операции – переменная или константа временные переменные для хранения промежуточных результатов условные выражения – в условные операторы Свойство: в любом операторе не более одного присваивания или вызова

Слайд 38

Описание слайда:

Упрощение выражений

Слайд 39

Описание слайда:

Результат

Слайд 40

Описание слайда:

2. Функции в процедуры Любой вызов функции имеет вид float t = F(…); Метод: Добавление параметра, передаваемоего по ссылке замена оператора return присваиванием

Слайд 41

Описание слайда:

Функции в процедуры

Слайд 42

Описание слайда:

Функции в процедуры

Слайд 43

Описание слайда:

Результат

Слайд 44

Описание слайда:

3. Процедуры с одним параметром Метод: Все локальные данные процедуры собрать в структуру - фрейм Размещать фрейм и заполнять перед вызовом В теле процедуры обращения к локальным переменным заменить на обращения к полям фрейма Удалять фрейм в конце тела процедуры

Слайд 45

Описание слайда:

Процедуры с одним параметром (poly)

Слайд 46

Описание слайда:

Процедуры с одним параметром (poly)

Слайд 47

Описание слайда:

Процедуры с одним параметром (power)

Слайд 48

Описание слайда:

Процедуры с одним параметром (power)

Слайд 49

Описание слайда:

Процедуры с одним параметром (main)

Слайд 50

Описание слайда:

Процедуры с одним параметром (poly)

Слайд 51

Описание слайда:

Результат (1)

Слайд 52

Описание слайда:

Результат (2)

Слайд 53

Описание слайда:

4. Стек, процедуры без параметров В каждой процедуре есть доступ только к одному фрейму Метод: в каждом фрейме хранить ссылку на фрейм вызывающей процедуры поскольку вызовы могут быть из разных процедур, использовать явное приведение типов ссылка на текущий фрейм – глобальная

Слайд 54

Описание слайда:

Стек, процедуры без параметров

Слайд 55

Описание слайда:

Стек, процедуры без параметров (poly)

Слайд 56

Описание слайда:

Результат (1)

Слайд 57

Описание слайда:

Результат (2)

Слайд 58

Описание слайда:

5. Без процедур От вызова процедуры остался только переход к выполнению телу Возврат зависит от того, откуда вызвали Метод: Заголовок процедуры заменить на метку После каждого вызова поставить метку В каждом фрейме поле – метка возврата, заполняемое перед переходом к телу В конец процедуры – переход по значению метки возврата

Слайд 59

Описание слайда:

Без процедур

Слайд 60

Описание слайда:

Без процедур

Слайд 61

Описание слайда:

Результат (1)

Слайд 62

Описание слайда:

Результат (2)

Слайд 63

Описание слайда:

Реализация вычисляемых меток (GCC) Расширение C: унарный оператор && - адрес метки; тип «метка»: void * e; переход по вычисляемой метке goto *e;

Слайд 64

Описание слайда:

Реализация вычисляемых меток Для каждой процедуры известно множество меток возврата Метод: «Вычисляемая метка» имеет тип перечисления Переход по вычисляемой метке заменить на переключатель В случае, если возможна единственная метка возврата, то не хранить и возврат заменить на goto

Слайд 65

Описание слайда:

Реализация вычисляемых меток

Слайд 66

Описание слайда:

Реализация вычисляемых меток

Слайд 67

Описание слайда:

Реализация вычисляемых меток

Слайд 68

Описание слайда:

Реализация вычисляемых меток

Слайд 69

Описание слайда:

Перемещение кода

Слайд 70

Описание слайда:

6. Реализация стека Более эффективный метод управления памятью, ориентированный на специфику времени жизни локальных объектов Все фреймы хранятся в одном (подвижном) байтовом массиве Указатель на свободное место fp

Слайд 71

Описание слайда:

Реализация стека

Слайд 72

Описание слайда:

Выход из глубокой рекурсии procedure ReadEvalPrint; label ErrExit; function Eval(e : Expr) : integer; begin … ‘/’ : v1 := Eval(e^.left); v2 := Eval(e^.right); if v2 = 0 then begin WriteLn(‘Деление на ноль’); goto ErrExit; end; ... end; (* Eval *)

Слайд 73

$Выход из глубокой рекурсии (C) void ReadEvalPrint() { char s[256]; fputs(“Привет!”,stderr); for (;;) { fputc(‘>’,stderr); fgets(s,stderr); if (s[0]==‘.’) break; fprintf(stderr, ”%d\n”, Eval(ParseExpr(s))); ErrExit: ; } fputs(“Пока.”,stderr); } // ReadEvalPrint$

Описание слайда:

Выход из глубокой рекурсии (C) void ReadEvalPrint() { char s[256]; fputs(“Привет!”,stderr); for (;;) { fputc(‘>’,stderr); fgets(s,stderr); if (s[0]==‘.’) break; fprintf(stderr, ”%d\n”, Eval(ParseExpr(s))); ErrExit: ; } fputs(“Пока.”,stderr); } // ReadEvalPrint

Слайд 74

$Выход из глубокой рекурсии (C) void ReadEvalPrint() { char s[256]; int res; fputs(“Привет!”,stderr); for (;;) { fputc(‘>’, stderr); fgets(s, stderr); if (s[0]==‘.’) break; if (Eval(ParseExpr(s), & res)) fprintf(stderr,”%d\n”, res); } fputs(“Пока.”,stderr); } // ReadEvalPrint$

Описание слайда:

Выход из глубокой рекурсии (C) void ReadEvalPrint() { char s[256]; int res; fputs(“Привет!”,stderr); for (;;) { fputc(‘>’, stderr); fgets(s, stderr); if (s[0]==‘.’) break; if (Eval(ParseExpr(s), & res)) fprintf(stderr,”%d\n”, res); } fputs(“Пока.”,stderr); } // ReadEvalPrint

Слайд 75

Описание слайда:

Код ошибки (1) #define EVAL_OK 0 #define EVAL_ERRDIV0 1 #define EVAL_ERROVERFLOW 2

Слайд 76

$Код ошибки (2) #define EVAL_OK 0 #define EVAL_ERRDIV0 1 #define EVAL_ERROVERFLOW 2 void ReadEvalPrint() { char s[256]; int res; fputs(“Привет!”,stderr); for (;;) { fputc(‘>’, stderr); fgets(s, stderr); if (s[0]==‘.’) break;$

Описание слайда:

Код ошибки (2) #define EVAL_OK 0 #define EVAL_ERRDIV0 1 #define EVAL_ERROVERFLOW 2 void ReadEvalPrint() { char s[256]; int res; fputs(“Привет!”,stderr); for (;;) { fputc(‘>’, stderr); fgets(s, stderr); if (s[0]==‘.’) break;

Слайд 77

Описание слайда:

Нелокальные переходы #include < setjmp.h > int setjmp(jmp_buf env); запоминает обстановку вычислений и возвращает 0. void longjmp(jmp_buf env, int val); восстанавливает запомненную setjmp обстановку вычислений возвращается в то место, где setjmp собирался вернуть 0 заставляет setjmp выдать val вместо 0.

Слайд 78

$Нелокальные переходы – пример (1) #include <setjmp.h> #define EVAL_OK 0 #define EVAL_ERRDIV0 1 #define EVAL_ERROVERFLOW 2 //данные для нелокального перехода jmp_buf env; void ReadEvalPrint() { char s[256]; int res; fputs(“Привет!”,stderr); for (;;) { fputc(‘>’, stderr); fgets(s, stderr); if (s[0]==‘.’) break;$

Описание слайда:

Нелокальные переходы – пример (1) #include <setjmp.h> #define EVAL_OK 0 #define EVAL_ERRDIV0 1 #define EVAL_ERROVERFLOW 2 //данные для нелокального перехода jmp_buf env; void ReadEvalPrint() { char s[256]; int res; fputs(“Привет!”,stderr); for (;;) { fputc(‘>’, stderr); fgets(s, stderr); if (s[0]==‘.’) break;

Слайд 79

Описание слайда:

Нелокальные переходы – пример (2) #define EVAL_OK 0 #define EVAL_ERRDIV0 1 #define EVAL_ERROVERFLOW 2 //данные для // нелокального перехода jmp_buf env;

Слайд 80

Описание слайда:

Нелокальные переходы Дают возможность обработки исключительных ситуаций setjmp, longjmp – не являются процедурами в обычном смысле Позволяют вернуть только код ответа Крайне опасны при неаккуратном использовании например, переход внутрь процедуры, выполнение которой уже закончилось В современных языках есть специальные средства обработки исключительных ситуаций (exception, try-блоки)

Слайд 81

Описание слайда:

Классы памяти аuto - автоматическая память (умолчание, на практике не используется) static – глобальная по времени жизни, локальная по области видимости (own в Algol-68) register – предписание компилятору использовать регистр (не следует использовать) extern – указание внешнего объекта

Слайд 82

$Классы памяти (static) void PrintLine(char * s) { static int counter = 0; printf(“%d:\t%s\n”, counter ++, s); } char * First10(char *s) { static char buffer[11]; strncpy(buffer, s, 10); return buffer; }$

Описание слайда:

Классы памяти (static) void PrintLine(char * s) { static int counter = 0; printf(“%d:\t%s\n”, counter ++, s); } char * First10(char *s) { static char buffer[11]; strncpy(buffer, s, 10); return buffer; }

Слайд 83

Описание слайда:

Модули (static, extern) #define MAXDEPTH 128 static void * buffer[MAXDEPTH]; static int depth = 0; int Empty() { return depth == 0; } void Push(void * e) { buffer[depth++] = e; } void * Pop() { return buffer[--depth]; }

Слайд 84

Описание слайда:

Модули С Недостатки два раздельных файла - .c, .h нет согласования хотя может быть и достоинство для отслеживания изменения спецификации модуля (make) отсутствие иерархии например, невозможно выразить свойство «видимо только внутри данной библиотеки» следствие – увеличение размера модулей extern – по умолчанию