Что такое сигнатура функции
Сигнатура функции
Содержание
Назначение
API (интерфейс прикладного программирования) упрощает процесс программирования при создании приложений, абстрагируя базовую реализацию и предоставляя только объекты или действия, необходимые разработчику. Если графический интерфейс для почтового клиента может предоставить пользователю кнопку, которая выполнит все шаги для выборки и выделения новых писем, то API для ввода/вывода файлов может дать разработчику функцию, которая копирует файл из одного места в другое, не требуя от разработчика понимания операций файловой системы, происходящих за кулисами. [5]
API как средство интеграции приложений
Если программу (модуль, библиотеку) рассматривать как чёрный ящик, то API — это набор «ручек», которые доступны пользователю данного ящика и которые он может вертеть и дёргать.
Программные компоненты взаимодействуют друг с другом посредством API. При этом обычно компоненты образуют иерархию — высокоуровневые компоненты используют API низкоуровневых компонентов, а те, в свою очередь, используют API ещё более низкоуровневых компонентов.
По такому принципу построены протоколы передачи данных по Интернету. Стандартный стек протоколов (сетевая модель OSI) содержит 7 уровней (от физического уровня передачи бит до уровня протоколов приложений, подобных протоколам HTTP и IMAP). Каждый уровень пользуется функциональностью предыдущего («нижележащего») уровня передачи данных и, в свою очередь, предоставляет нужную функциональность следующему («вышележащему») уровню.
Понятие протокола близко по смыслу к понятию API. И то, и другое является абстракцией функциональности, только в первом случае речь идёт о передаче данных, а во втором — о взаимодействии приложений.
API библиотеки функций и классов включает в себя описание сигнатур и семантики функций.
Сигнатура функции
Сигнатура функции — часть общего объявления функции, позволяющая средствам трансляции идентифицировать функцию среди других. В различных языках программирования существуют разные представления о сигнатуре функции, что также тесно связано с возможностями перегрузки функций в этих языках.
Иногда различают сигнатуру вызова и сигнатуру реализации функции. Сигнатура вызова обычно составляется по синтаксической конструкции вызова функции с учётом сигнатуры области видимости данной функции, имени функции, последовательности фактических типов аргументов в вызове и типе результата. В сигнатуре реализации обычно участвуют некоторые элементы из синтаксической конструкции объявления функции: спецификатор области видимости функции, её имя и последовательность формальных типов аргументов.
Например, в языке программирования C++ простая функция однозначно опознаётся компилятором по её имени и последовательности типов её аргументов, что составляет сигнатуру функции в этом языке. Если функция является методом некоторого класса, то в сигнатуре будет участвовать и имя класса.
В языке программирования Java сигнатуру метода составляет его имя и последовательность типов параметров; тип возвращаемого значения в сигнатуре не участвует. [6]
Семантика функции
Семантика функции — это описание того, что данная функция делает. Семантика функции включает в себя описание того, что является результатом вычисления функции, как и от чего этот результат зависит. Обычно результат выполнения зависит только от значений аргументов функции, но в некоторых модулях есть понятие состояния. Тогда результат функции может зависеть от этого состояния, и, кроме того, результатом может стать изменение состояния. Логика этих зависимостей и изменений относится к семантике функции. Полным описанием семантики функций является исполняемый код функции или математическое определение функции.
API операционных систем. Проблемы, связанные с многообразием API
Практически все операционные системы (UNIX, Windows, OS X, Linux и т. д.) имеют API, с помощью которого программисты могут создавать приложения для этой операционной системы. Главный API операционных систем — это множество системных вызовов.
В индустрии программного обеспечения общие стандартные API для стандартной функциональности играют важную роль, так как они гарантируют, что все программы, использующие общий API, будут работать одинаково хорошо или, по крайней мере, типичным привычным образом. В случае API графических интерфейсов это означает, что программы будут иметь похожий пользовательский интерфейс, что облегчает процесс освоения новых программных продуктов.
С другой стороны, отличия в API различных операционных систем существенно затрудняют перенос приложений между платформами. Существуют различные методы обхода этой сложности — написание «промежуточных» API (API графических интерфейсов wxWidgets, GTK и т. п.), написание библиотек, которые отображают системные вызовы одной ОС в системные вызовы другой ОС (такие среды исполнения, как Wine, cygwin и т. п.), введение стандартов кодирования в языках программирования (например, стандартная библиотека языка C), написание интерпретируемых языков, реализуемых на разных платформах (sh, Python, Perl, PHP, Tcl, Javascript, Ruby и т. д.).
Также в распоряжении программиста часто находится несколько различных API, позволяющих добиться одного и того же результата. При этом каждый API обычно реализован с использованием API программных компонент более низкого уровня абстракции.
Например: для того, чтобы увидеть в браузере строчку «Hello, world!», достаточно лишь создать HTML-документ с минимальным заголовком и простейшим телом, содержащим данную строку. Когда браузер откроет этот документ, программа-браузер передаст имя файла (или уже открытый дескриптор файла) библиотеке, обрабатывающей HTML-документы, та, в свою очередь, при помощи API операционной системы прочитает этот файл и разберётся в его устройстве, затем последовательно вызовет через API библиотеки стандартных графических примитивов операции типа «очистить окошко», «написать „Hello, world!“ выбранным шрифтом». Во время выполнения этих операций библиотека графических примитивов обратится к библиотеке оконного интерфейса с соответствующими запросами, уже эта библиотека обратится к API операционной системы, чтобы записать данные в буфер видеокарты.
При этом практически на каждом из уровней реально существует несколько возможных альтернативных API. Например: мы могли бы писать исходный документ не на HTML, а на LaTeX, для отображения могли бы использовать любой браузер. К тому же различные браузеры используют различные HTML-библиотеки, и, кроме того, всё это может быть собрано с использованием различных библиотек примитивов и на различных операционных системах.
Основными сложностями существующих многоуровневых систем API, таким образом, являются:
Наиболее известные API
Web API
Используется в веб-разработке — содержит, как правило, определённый набор HTTP-запросов, а также определение структуры HTTP-ответов, для выражения которых используют XML− или JSON−формат.
Web API является практически синонимом для веб-службы, хотя в последнее время за счёт тенденции Web 2.0 осуществлён переход от SOAP к REST типу коммуникации. Веб-интерфейсы, обеспечивающие сочетание нескольких сервисов в новых приложениях, известны как гибридные.
Сигнатура функции
Смотреть что такое «Сигнатура функции» в других словарях:
Сигнатура — (лат. signature обозначать, указывать). Информатика Сигнатура функции характеристическая часть определения функции в программировании. Сигнатура атаки характеристические особенности компьютерного вируса. Сигнатура… … Википедия
Сигнатура (математическая логика) — У этого термина существуют и другие значения, см. Сигнатура. Сигнатура в математической логике и универсальной алгебре набор символов, специфических для конкретной системы, определяющих её формальный язык. Формально, сигнатура набор… … Википедия
Семантика функции — Интерфейс прикладного программирования (англ. Application Programming Interface, API [эй пи ай]; по русски чаще произносят [апи]) набор готовых констант, структур и функций, используемых при программировании пользовательских приложений и… … Википедия
Прототип функции — Для термина «Прототип» см. другие значения. Прототипом функции в языке Си или C++ называется объявление функции, которое не содержит тело функции, но указывает имя функции, арность, типы аргументов и возвращаемый тип данных. В то время как… … Википедия
Интерфейс программирования приложений — (иногда интерфейс прикладного программирования) (англ. application programming interface, API [эй пи ай])[1] набор готовых классов, процедур, функций, структур и констант, предоставляемых приложением (библиотекой, сервисом) для… … Википедия
Главная загрузочная запись — (англ. master boot record, MBR) код и данные, необходимые для последующей загрузки операционной системы и расположенные в первых физических секторах (чаще всего в самом первом) на жёстком диске или другом устройстве хранения информации … Википедия
ГОСТ Р ИСО/МЭК 10746-2-2000: Информационная технология. Взаимосвязь открытых систем. Управление данными и открытая распределенная обработка. Часть 2. Базовая модель — Терминология ГОСТ Р ИСО/МЭК 10746 2 2000: Информационная технология. Взаимосвязь открытых систем. Управление данными и открытая распределенная обработка. Часть 2. Базовая модель оригинал документа: 6.3 Абстракция процесс отбрасывания… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Сигнатуры функций
В случае исполняемых файлов, программа делится на заголовок и секции. Заголовок содержит информацию о самом файле и его секциях. Секции могут содержать различного рода данные, в том числе и микрокоманды. ОС считывает заголовок, чтобы знать, как правильно работать с этим файлом.
Процессор не знает, где конец функции, где текстовые данные, а где микрокоманды. Управление работой процессора выполняется с помощью самих микрокоманд. Например, прямо посреди кода можно разместить текст «Hello, brah«, но при этом добавить микрокоманды, указывающие процессору, что данную последовательность байт считывать не нужно. Это означает, что функции сами регулируют, где они заканчиваются и никаких разделителей между ними нет. Микрокоманды функций идут друг за другом.
В следующей статье будет рассмотрено применение полученных сигнатур для поиска функций в исполняемом файле. После чего функцию можно перехватить (сплайсинг) посредством изменения её тела, например, вставить трамплин на собственную функцию обработчик.
II. Создание шаблона сигнатуры функции
Шаблон состоит из двух частей: сигнатуры и маски. Сигнатурой является та самая уникальная последовательность байт. Маска указывает на то, какие части сигнатуры могут изменятся, чтобы игнорировать их при поиске.
Для получения нужной нам информации будем использовать Interactive Disassemler(IDA). После открытия исследуемой библиотеки, необходимо включить показ кодов микрокоманд. В меню Options->General. во вкладке Disassembly в поле Number of opcode bytes поставьте 10. После чего слева от ассемблерных микрокоманд появятся их машинное представление.
Как только вы нашли требуемуемую функцию, можно приступать к созданию шаблона.
Рассмотрим небольшой пример. После кода идут символы маски, которые соответствуют кодам микрокоманд.
Чем больше тренируетесь, тем проще. У меня на поиск и создание шаблона уходит не более, чем 3 минуты.
Подробнее о функциях
Тип функции в форме выражения (function type expressions)#
Простейшим способом описания типа функции является выражение. Такие типы похожи на стрелочные функции:
Название параметра является обязательным. Тип функции (string) => void означает «функция с параметром string типа any «!
Разумеется, для типа функции можно использовать синоним:
Сигнатуры вызова (call signatures)#
В JS функции, кроме того, что являются вызываемыми (callable), могут иметь свойства. Однако, тип-выражение не позволяет определять свойства функции. Для описания вызываемой сущности (entity), обладающей некоторыми свойствами, можно использовать сигнатуру вызова (call signature) в объектном типе:
Сигнатуры конструктора (construct signatures)#
Общие функции или функции-дженерики#
Часто тип данных, возвращаемых функцией, зависит от типа передаваемого функции аргумента или же два типа возвращаемых функцией значений зависят друг от друга. Рассмотрим функцию, возвращающую первый элемент массива:
В TS общие типы или дженерики (generics) используются для описания связи между двумя значениями. Это делается с помощью определения параметра Type в сигнатуре функции:
Добавив параметр Type и использовав его в двух местах, мы создали связь между входящими данными функции (массивом) и ее выходными данными (возвращаемым значением). Теперь при вызове функции возвращается более конкретный тип:
Предположение типа#
Мы можем использовать несколько параметров типа. Например, самописная версия функции map может выглядеть так:
Ограничения#
Ограничение, как следует из названия, используется для ограничения типов, принимаемых параметром типа.
Типы longerArr и longerStr были выведены на основе аргументов. Запомните, дженерики определяют связь между двумя и более значениями одного типа!
Работа с ограниченными значениями#
Вот пример распространенной ошибки, возникающей при работе с ограничениями дженериков:
Определение параметров типа#
Обычно, TS делает правильные выводы относительно типов аргументов в вызове дженерика, но так бывает не всегда. Допустим, мы реализовали такую функцию для объединения двух массивов:
При обычном вызове данной функции с несовпадающими по типу массивами возникает ошибка:
Руководство по написанию хороших функций-дженериков#
Используйте типы параметра без ограничений#
Рассмотрим две похожие функции:
Правило: по-возможности, используйте параметры типа без ограничений.
Используйте минимальное количество типов параметра#
Вот еще одна парочка похожих функций:
Правило: всегда используйте минимальное количество параметров типа.
Типы параметра должны указываться дважды#
Иногда мы забываем, что функция не обязательно должна быть дженериком:
Вот упрощенная версия данной функции:
Запомните, параметры типа предназначены для связывания типов нескольких значений.
Правило: если параметр типа появляется в сигнатуре функции только один раз, то, скорее всего, он вам не нужен.
Опциональные параметры#
Функции в JS могут принимать произвольное количество аргументов. Например, метод toFixed принимает опциональное количество цифр после запятой:
Мы также можем указать «дефолтный» параметр (параметр по умолчанию):
Опциональные параметры в функциях обратного вызова#
При написании функций, вызывающих «колбеки», легко допустить такую ошибку:
В действительности, это означает, что колбек может быть вызван с одним аргументом. Другими словами, определение функции говорит, что ее реализация может выглядеть так:
Поэтому попытка вызова такой функции приводит к ошибке:
В JS при вызове функции с большим (ударение на первый слог) количеством аргументов, чем указано в определении фукнции, дополнительные параметры просто игнорируются. TS ведет себя аналогичным образом. Функции с меньшим количеством параметров (одного типа) могут заменять функции с большим количеством параметров.
Правило: при написании типа функции для колбека, не указывайте опциональные параметры до тех пор, пока не будете вызывать функцию без передачи этих параметров.
Перегрузка функции (function overload)#
В TS такую функцию можно реализовать с помощью сигнатур перегрузки (overload signatures). Для этого перед телом функции указывается несколько ее сигнатур:
Что такое функции в Python
Функция — это именованный участок кода. Иначе говоря, мы выделяем какой-то кусок нашего кода и даём ему имя.
Функция print() выводит на экран нашу строку “Привет!”. Мы не знаем как она это делает, но мы точно знаем что именно произойдёт. Где-то далеко-далеко в питоне какой-то программист написал код этой функции, и вы пользуетесь ею даже не вникая как именно он текст выводиться в терминал.
Это самое важное свойство функций: вы можете использовать чужие функции, не вдаваясь в подробности того, как они работают внутри.
Функции нужны, чтобы логику их работы можно было использовать в разных местах программы, не переписывая код заново.
Давайте решим простую задачу: у вас есть магазин продуктов. Вы хотите продавать в нём молоко по 100 рублей за бутылку. Но при этом вы ещё должны платить 20% от стоимости проданных товаров в налоговую. Этот налог называется НДС, вы наверняка видели его в чеках. Вопрос: какую цену поставить в ценник, чтобы после уплаты налогов вы получали по 100 рублей за бутылку?
Вот фрагмент кода, который решает эту задачу:
А теперь вспоминаем, что в магазине помимо молока есть ещё макароны. Пишем аналогичный код для расчёта ценника макарон:
Для каждого товара мы повторяем одни и те же действия, и в результате получается копипаста. Это проблема:
Функции позволяют переиспользовать уже написанный код, тем самым избавляя его от проблем, перечисленных выше. Вот как выглядит код выше, если превратить его в функцию:
Теперь давайте посмотрим как написать свою функцию. Разберём get_price_with_vat по частям:
Сигнатура
Сигнатура функции пишется в самом начале. Она состоит из:
Тело функции
Здесь всё просто: это тот код, который мы хотим поместить в функцию. Обратите внимание, код тела функции мы пишем с отступом от левого края строки. В питоне принято таким образом помечать какой код относится к функции, а какой — нет. Это правило установлено на уровне языка, поэтому если отступов не сделать — программа сломается. В дальнейшем, вы ещё встретитесь с отступами. Размер одно отступа — 4 пробела.
Есть ещё один нюанс. Всё, что происходит в функции, остаётся внутри неё. Например, все переменные, которые мы создали во время работы функции, окажутся недоступны извне.
И это логично, ведь нам не нужны промежуточные вычисления, важен только результат. А чтобы результат работы был доступен вне функции, его надо “вернуть”.
Возвращаемое значение
Для возврата желаемого значения во внешний мир, используется ключевое слово return :
Помимо всего прочего, return прерывает выполнение функции. Попробуйте запустить у себя код ниже:
Такое поведение позволяет программисту контролировать написанные функции и останавливать их выполнение в нужный момент.
Что ещё почитать
Попробуйте бесплатные уроки по Python
Получите крутое код-ревью от практикующих программистов с разбором ошибок и рекомендациями, на что обратить внимание — бесплатно.
Переходите на страницу учебных модулей «Девмана» и выбирайте тему.