Что такое подпрограмма функция
Подпрограммы-процедуры и подпрограммы-функции
Вы будете перенаправлены на Автор24
При составлении сложных программ очень часто в их различных частях приходится использовать одинаковую последовательность действий, например, вычислять:
При составлении программ по такому алгоритму приходится записывать одну и ту же группу операторов, соответствующих каждому из повторяющихся фрагментов. Для более эффективного программирования подобных повторений в алгоритмических языках предназначены подпрограммы. Повторяемая группа операторов оформляется в виде отдельной программной единицы, которая записывается однократно, а в соответствующих местах основной программы (или подпрограмм) организуются обращения к ней.
Использование подпрограмм позволяет сложную задачу разбить на фрагменты, которые выполняют различные исполнители. Кроме того, подпрограмма может рассматриваться как самостоятельный модуль, который выполнен квалифицированными разработчиками и используется пользователями более низкой квалификации.
В VBA подпрограммы разделяются на:
Подпрограммы-процедуры
Любая процедура может содержать несколько входных параметров, произвольное число операторов и несколько результатов ее выполнения.
Синтаксис процедуры в упрощенной форме имеет вид:
[ Private | Public ] Sub ( список )
В данном случае квадратные скобки указывают на необязательный параметр, вертикальная черта – на варианты параметров, выбираемых пользователем. Так, элемент описания Private указывает, что рассматриваемая процедура доступна только из программы и процедур только того модуля, в котором она описана. Элемент описания Public указывает на то, что рассматриваемая процедура доступна для всех программ и процедур во всех модулях.
Список формальных аргументов процедуры условно в рассматриваемом нами примере вычисления логарифма разделим на входные параметры – исходные данные и выходные – результаты счета. Входные параметры в списке будем описывать с ключевым словом ByVal и обязательным указанием типа. Выходные же параметры в списке будем описывать с ключевым словом ByRef и обязательным указанием типа. При таком способе описания входные параметры передаются в процедуру по значению: вначале в вызывающей программе вычисляются значения фактических аргументов и эти значения подставляются в процедуре вместо формальных. Входные параметры могут быть либо постоянными, либо именными постоянными, либо переменными, либо выражениями. Выходные параметры, описанные с ключевым словом ByRef, передаются по адресам в электронной памяти компьютера и должны быть только переменными. После их вычисления в процедуре их значения передаются в вызывающую программу. Отметим, что каждая переменная, которая используется в качестве выходного параметра процедуры с ключевым словом ByRef в вызывающей программе, должна быть описана в ней только в отдельном операторе описания. Вызов процедуры из вызывающей программы осуществляется с помощью оператора:
Готовые работы на аналогичную тему
Call ( фактические переменные )
Так вычисление логарифма по произвольному основанию и образец обращения к процедуре его вычисления можно представить в следующей программе.
Private Sub Workbook_Open()
Call Логарифм(a, b, x)
Call Логарифм(a + b, (a + b) ^ 5, y)
Call Логарифм(10, 10000, z)
Call Логарифм(y, x, z)
Public Sub Логарифм(ByVal основание, аргумент_As Single, ByRef результат _As Single)
результат = Log(аргумент) / Log(основание)
Отметим, что одновременное использование латинского алфавита и кириллицы при написании программ на начальном этапе затруднительно. В приведенном примере это сделано для большей наглядности.
Кроме того, что в процедуре может быть несколько выходных параметров, описанных с ключевым словом ByRef, возможны побочные результаты действия процедур на изменение входных параметров с ключевым словом ByVal, которые мы рассматривать не будем.
Подпрограммы-функции
Подпрограмма-функция – это подпрограмма, результат которой представляет собой единственное значение, присваиваемое имени этой функции.
Подпрограмма-функция имеет следующий синтаксис:
[Public | Private] Function (список) _As
В местах выхода из подпрограммы-функции должен стоять оператор присваивания:
Обращения к подпрограммам-функциям аналогичны обращению к стандартным математическим функциям VBA.
Рассмотрим оформление предыдущего примера в виде подпрограммы-функции и обращения к ней.
Private Sub Workbook_Open()
$y = Логарифм(a + b, (a + b) ^ 5)$
$z = Логарифм(10, 10000)$
Public Function Логарифм(ByVal основание, аргумент _
As Single) As Single
Логарифм = Log(аргумент) / Log(основание)
Результат счета по приведенным программам одинаковый и имеет вид, представленный на рисунке ниже:
Отметим, что в ячейки таблицы в результате выполнения программы выведены следующие значения:
Получи деньги за свои студенческие работы
Курсовые, рефераты или другие работы
Автор этой статьи Дата написания статьи: 06 05 2017
Подпрограммы
В практике программирования часто складываются ситуации, когда одну и ту же группу операторов, реализующих определённую цель, требуется повторить без изменений в нескольких местах программы. Для избавления от столь нерациональной траты времени была предложена концепция подпрограммы.
4.1 Общие сведения о подпрограммах. Локальные и глобальные переменные
Для правильного определения области действия идентификаторов (переменных) необходимо придерживаться следующих правил:
4.2 Формальные и фактические параметры. Передача параметров в подпрограмму
Обмен информацией между вызываемой и вызывающей функциями осуществляется с помощью механизма передачи параметров. Переменные, указанные в списке в заголовке функции, называются формальными параметрами, или просто параметрами подпрограммы. Все переменные из этого списка могут использоваться внутри подпрограммы. Список переменных в операторе вызова подпрограммы — это фактические параметры, или аргументы.
Механизм передачи параметров обеспечивает обмен данных между формальными и фактическими параметрами, что позволяет выполнять подпрограмму с различными данными. Между фактическими параметрами в операторе вызова и формальными параметрами в заголовке подпрограммы устанавливается взаимно однозначное соответствие. Количество, типы и порядок следования формальных и фактических параметров должны совпадать.
Формальные параметры процедуры можно разделить на два класса: параметры-значения и параметры-переменные.
При передаче данных через параметры-значения в подпрограмму передаются значения фактических параметров, и доступа к самим фактическим параметрам из подпрограммы нет. При передаче данных параметры-переменные заменяют 1 Реально в подпрограмму передаются адреса фактических параметров. формальные параметры, и, следовательно, в подпрограмме есть доступ к значениям фактических параметров. Любое изменение параметров-переменных в подпрограмме приводит к изменению соответствующих им формальных параметров. Следовательно, входные данные следует передавать через параметры-значения, для передачи изменяемых в результате работы подпрограммы данных следует использовать параметры-переменные.
От общетеоретических положений перейдём к практическому использованию подпрограмм при решении задач. Изучение подпрограмм начнем с процедур.
4.3 Процедуры
Описание процедуры имеет вид:
procedure name_1( r : real; i : integer; c : char );
Однотипные параметры могут быть перечислены через запятую:
procedure name_2( a, b : real; i, j, k : integer );
Список формальных параметров необязателен и может отсутствовать:
Если в заголовке процедуры будут применяться параметры-переменные, то перед ними необходимо указывать служебное слово var :
procedure name_4( x, y : real; var z : real );
Для обращения к процедуре необходимо использовать оператор вызова:
Фактические параметры в списке оператора вызова отделяются друг от друга запятой:
a : = 5. 3; k : = 2; s := ’ a ’;
Если в описании процедуры формальные параметры отсутствовали, то и при вызове их быть не должно:
Алгоритм решения этой задачи был подробно описан в задаче 3.3 (рис. 3.14). Однако там не была рассмотрена ситуация некорректного ввода значений коэффициентов. Например, если пользователь введёт 
, то уравнение из квадратного превратится в линейное. Алгоритм решения линейного уравнения тривиален: 
, при условии, что 
. Чтобы не усложнять уже составленный алгоритм решения квадратного уравнения, запишем его в виде подпрограммы-процедуры. Далее приведён фрагмент программы с комментариями:
Процедуры и функции. Понятие подпрограмм. Механизм реализации подпрограмм с помощью процедур
Тема урока: “Процедуры и функции. Понятие подпрограмм. Механизм реализации подпрограмм с помощью процедур”.
Цель: дать учащимся представление о подпрограммах и возможностях их использования. Показать на примерах механизм реализации подпрограмм с помощью процедур и функций.
Образовательная: научиться составлять простейшие подпрограммы, умение анализировать информацию, выделять главное.
Развивающая: развитие речи, умение делать выводы, выделять главное.
Воспитывающая: умение высказывать свое мнение, прислушиваться к чужому, работать коллективно, способность следовать нормам поведения.
Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, презентация по теме урока.
Ход урока
Приветствие, проверка присутствующих. Объяснение хода урока.
II. Актуализация и проверка знаний.
III. Теоретическая часть. Лекция.
Язык программирования Pascal позволяет разделять программу на отдельные части, которые называются подпрограммами. Термин подпрограмма говорит о том, что она подобна и подчинена основной программе.
Подпрограммы имеют структуру, аналогичную главной программе. Они содержат заголовок со специальным словом — признаком подпрограммы, имя и, при необходимости, списки передаваемых на обработку и получаемых из подпрограммы данных. Затем могут располагаться все имеющиеся в главной программе разделы описаний: меток, констант, типов и переменных. В этих разделах описываются данные, используемые только внутри подпрограммы и являющиеся промежуточными при её выполнении. Такие данные называются локальными. В подпрограмме могут участвовать переменные, описанные в главной программе. Эти данные называются глобальными, их значения и подпрограмма, и главная программа берут из общей памяти.
Подпрограммы могут быть стандартными, определёнными системой Pascal, и собственными, т.е. созданные отдельным пользователем.
Подпрограммы вызываются из определённого места программы, выполняют некоторые действия, после чего возвращают управление в место вызова.
Подпрограммы делятся на две категории: процедуры и функции. Процедура — подпрограмма, имеющая любое количество входных и выходных данных.
Любая процедура начинается с заголовка, который является её обязательной частью. Он состоит из служебного слова Procedure, за которым следует имя процедуры, а в круглых скобках — список формальных параметров. После заголовка могут идти те же разделы, что и в программе.
Procedure [(формальные параметры)]
Результат выполнения процедуры — это одно или несколько значений. Оно передаётся в основную программу как значение её параметра. При вызове процедуры её формальные параметры заменяются фактическими в порядке их следования.
СЛАЙД 1. ПРОЦЕДУРЫ БЕЗ ПАРАМЕТРОВ
Описание процедуры без параметров имеет вид:
Процедура без параметров может реализовывать любой алгоритм. Все переменные, над которыми производят действия операторы процедуры, определяются в вызывающей программе, им присваиваются необходимые для выполнения процедуры значения.
Для удобства передачи данных в процедуру и получения из неё результата используются формальные и фактические параметры.
Формальные — условные обозначения в описании процедуры — описываются в её заголовке. Фактические — с которыми требуется выполнить процедуру — перечисляются при вызове процедуры. Формальные и фактические параметры должны соответствовать по количеству, типу и порядку следования. Формальные параметры описываются только в заголовке процедуры и больше нигде. Их описание похоже на описание данных в разделе переменных и может также содержать слово var.
СЛАЙД 2. ПРОЦЕДУРЫ С ПАРАМЕТРАМИ
Процедура NOD c параметрами может иметь заголовок:
procedure NOD (a,b: integer; var k: integer);
Вызов этой процедуры: NOD (x,y,m);
IV. Практическая часть.
А теперь применим полученные теоретические знания на практике. Решим задачу: Составить процедуру вычисления наименьшего общего кратного двух натуральных чисел. (с использованием процедуры с параметром, процедуры без параметра, функции.)
Учащиеся решают задачу в группах (в среде редактора Pascal ) :
Учитель контролирует работу групп. После того, как все группы справились с задачей, учитель демонстрирует слайды с правильным решением.
Процедура вычисления наименьшего общего кратного
двух натуральных чисел с использованием процедуры с параметром.
Процедура вычисления наименьшего общего кратного двух натуральных чисел с использованием процедуры без параметра
— выучить материалы лекции.
— Задача: Используя процедуру, упорядочить значения трёх переменных a, b и c в порядке их убывания.
Учащиеся делятся впечатлениями от урока, рассказывают, что им понравилось, а что можно было бы сделать по другому.
Что такое подпрограмма функция
Описание и вызов. В Паскале подпрограммы называются процедурами и функциями и описываются в разделе с тем же названием.
Процедура имеет такую же структуру, как и программа, но с двумя отличиями:
• заголовок процедуры имеет другой синтаксис и включает служебное слово procedure ;
• описание процедуры заканчивается точкой с запятой (а не точкой). Все имена, описанные в программе до процедуры, действуют во всей программе и в любой ее подпрограмме (если они там не описаны заново). Они называются глобальными, в отличие от локальных имен, описанных в процедуре и действующих лишь в ней.
procedure ( ) Описание формальных параметров может иметь вид
Оператор вызова процедуры имеет вид
Указанные выражения называют фактическими параметрами. Их список должен точно соответствовать списку описаний формальных параметров процедуры. Во время вызова процедуры каждому параметру-значению присваивается значение соответствующего фактического параметра и поэтому их обычно используют для передачи входных данных.
Параметры-переменные следует использовать для представления результатов процедуры.
Пример: составим программу, которая с помощью строки символов разделит экран на части, где напечатает таблицу квадратных корней для чисел 1, 2. 10 и таблицу натуральных логарифмов для чисел 1, 2. 5.
Печать строки символов оформим как процедуру. Так как никакую информацию передавать из процедуры в программу не надо, то аргументы процедуры (вид и количество символов) будут описаны как параметры-значения.
Заметим, что процедура в программе выполняется пять раз.
for j:=l to a do write (c);
line(35,’-‘); writeln(‘ таблица квадратных корней ‘);
for x:=l to 10 do writeln(x:8,sqrt(x):8,4);
line (35,’-‘); writein (‘таблица натуральных логарифмов’);
for x:=l to 5 do writein(x:8,In(x):8:4);
• заголовок функции начинается со служебного слова function и заканчивается указанием типа значения функции:
function (список описаний формальных параметров): ;
•раздел операторов функции должен содержать хотя бы один оператор присваивания имени функции;
Функции (и процедуры) могут использовать свое имя в собственном описании, т.е. могут быть рекурсивными.
Пример: составим программу, которая для заданных четырех натуральных чисел а, b, с, d напечатает наибольшие общие делители первой и второй пар чисел и сравнит их по величине.
Применяя эти формулы к числам 21 и 15, последовательно находим nod (21,15) = nod (6,15) = nod (15,6) = nod (3,6) = nod (6,3) = nod (0,3) = nod (3,0) = 3.
function nod(x, у :integer):integer;
writeln (‘введите 4 натуральных числа’);
if m>n then writeln(‘ первый > второго ‘)
else if m первый второго ‘)
else writeln(‘ нод пар равны ‘) end.
Внешние библиотеки. Как известно, подпрограммы (процедуры и функции) используются в программах с целью их структурирования, а также при многократных повторениях некоторых частей программы. Процедуры и функции описываются в программных единицах в разделе описания подпрограмм. Они являются внутренними для этих программных единиц.
Пример. Создадим внешнюю библиотеку из двух процедур и одной функции. Первая процедура программы 20 очищает экран, выдает приветствие, затем после нажатия клавиши снова очищает экран. Вторая процедура возводит число а в степень b. Третья подпрограмма-функция вычисляет значение экспоненты с некоторым грубым приближением на основе ряда Тейлора.
repeat ( цикл позволяет )
gotoxy(35,50);write(‘ пробел ‘); ( сменить экран >
procedure STEPEN(a,b:real;var y:real);
STEPEN(2,4,a); writeln(‘2 в степени 4 =’,a); b:=MEXP(l);
write(‘ машинная exp(1)=’,EXP(1):6:4,’ моя exp(1)=’,b:6:4);
Программист может сам создать модуль. Ниже приведен пример с соответствующими комментариями.
Пример. Создать модуль, дополняющий математические возможности Паскаля арифметическими действиями над комплексными числами.
Будем представлять комплексные числа парами действительных: (а, b). Как известно, действия над ними выполняются по правилам
Обратим внимание, что в интерфейсной части модуля от процедур присутствуют лишь заголовки, а в части «реализация» от заголовков процедур остаются лишь их имена.
procedure Sum(a,b,c,d: real; var x,y: real);
procedure Raz(a,b,c,d: real; var x,y: real);
procedure Proiz (a,b,c,d: real; var x,y: real);
procedure Chstn(a,b,c,d: real; var x,y: real);
begin z:= c*c+d*d; x:=(a*c+b*d)/z; y:=(b*c-a*d)/z end;
Что такое подпрограмма функция
В языке Паскаль, как и в большинстве языков программирования, предусмотрены средства, позволяющие оформлять вспомогательный алгоритм как подпрограмму. Это бывает необходимо тогда, когда какой-либо подалгоритм неоднократно повторяется в программе или имеется возможность использовать некоторые фрагменты уже разработанных ранее алгоритмов. Кроме того, подпрограммы применяются для разбиения крупных программ на отдельные смысловые части в соответствии с модульным принципом в программировании.
Для использования подалгоритма в качестве подпрограммы ему необходимо присвоить имя и описать алгоритм по правилам языка Паскаль. В дальнейшем, при необходимости вызвать его в программе, делают вызов подпрограммы упоминанием в нужном месте имени соответствующего подалгоритма со списком входных и выходных данных. Такое упоминание приводит к выполнению входящих в подпрограмму операторов, работающих с указанными данными. После выполнения подпрограммы работа продолжается с той команды, которая непосредственно следует за вызовом подпрограммы.
Описание и вызов процедур и функций
Структура описания процедур и функций до некоторой степени похожа на структуру Паскаль-программы: у них также имеются заголовок, раздел описаний и исполняемая часть. Раздел описаний содержит те же подразделы, что и раздел описаний программы: описания констант, типов, меток, процедур, функций, перменных. Исполняемая часть содержит собственно операторы процедур.
Формат описания процедуры имеет вид:
Формат описания функции:
Формальные параметры в заголовке процедур и функций записываются в виде:
и отделяются друг от друга точкой с запятой. Ключевое слово var может отсутствовать (об этом далее). Если параметры однотипны, то их имена можно перечислять через запятую, указывая общее для них имя типа. При описании параметров можно использовать только стандартные имена типов, либо имена типов, определенные с помощью команды type.Список формальных параметров может отсутствовать.
Вызов процедуры производится оператором, имеющим следующий формат:
Вызов функции в Турбо Паскаль может производиться аналогичным способом, кроме того имеется возможность осуществить вызов внутри какого-либо выражения. В частности имя функции может стоять в правой части оператора присваивания, в разделе условий оператора if и т.д.
Для передачи в вызывающий блок выходного значения функции в исполняемой части функции перед возвратом в вызывающий блок необходимо поместить следующую команду:
Рассмотрим использование процедуры на примере программы поиска максимума из двух целых чисел.
Аналогичную задачу, но уже с использованием функций, можно решить так:
Волгоградский государственный педагогический университет
Кафедра алгебры, геометрии и информатики