Самая важная причина использования функций заключается в том, что функции существенно упрощают разработку, отладку и поддержку программ. Функции позволяют избежать дублирования кода, запутанных логических конструкций и глубоко вложенных циклов. В конечном счете, использование функций делает программу легко читаемой и понятной даже программисту, который не участвовал в ее разработке.
Функция – это часть программы (или подпрограмма), которая решает одну конкретную задачу. Точнее, данное определение относится к грамотно написанной функции, но именно к проектированию таких функций мы стремимся. Функция может производить какие-то вычисления и возвращать полученный результат, а может просто выполнять последовательность действий и ничего не возвращать. Функция, которая не возвращает значения, в некоторых языках программирования называется процедурой. В объектно-ориентированном программировании функции называются методами.
Определение функции
Рассмотрим, как определить функцию на примере вычисления среднего арифметического трех чисел:
float getAverage(float x, float y, float z) {
float sum = x+y+z;
return sum/3;
}
int main() {
printf("%f\n", average(12.5,56.7,66.8));
}
Определение функции состоит из нескольких частей:
тип возвращаемого значения;
название функции;
формальные параметры;
тело функции;
оператор return.
Тип возвращаемого функцией значения
Тип возвращаемого значения может быть любым типом, который используется при объявлении переменных; в нашем примере – это тип float:
float getAverage(float x, float y, float z) {
…
}
Указание возвращаемого типа сообщает программисту, как нужно вызывать функцию:
printf("%f\n", getAverage(12.5,56.7,66.8));
В этом примере мы используем спецификатор %f, поскольку в качестве возвращаемого значения указан тип float. Можно также использовать запись
float avg = average(12.5,56.7,66.8);
Здесь переменная avg имеет тип float по этой же причине.
Название функции
Название функции – это идентификатор, поэтому оно должно подчиняться определенным правилам: состоять из букв, цифр или знака подчеркивания и начинаться с буквы или со знака подчеркивания. Название функции может быть любым в рамках данных правил, но оно должно точно указывать на ту задачу, которую решает функция. Например, если функция предназначена для сортировки массива, то подходящим названием может быть sort_array или sort, а имена типа fg, f1 или mas никак не связаны данной задачей, поэтому их использование нежелательно.
Название функции указывается при ее определении:
float getAverage(float x, float y, float z) {
…
}
и при вызове:
printf("%f\n", getAverage(12.5, 56.7, 66.8));
Формальные и фактические аргументы, вызов функции
После указания имени функции в круглых скобках перечисляются формальные аргументы этой функции:
float getAverage(float x, float y, float z) {
…
}
Формальные аргументы указывают на то, значения каких типов можно передать в функцию при вызове:
printf("%f\n", getAverage(12.5, 56.7, 66.8));
Аргументы функции, указываемые при вызове, называются фактическими; их количество, порядок и тип должны быть такими же, как и у формальных аргументов; если данное требование не выполняется, то компилятор выдаст ошибку. Например, следующие строки кода приведут к ошибкам:
printf("%f\n", getAverage(12.5));
printf("%f\n", getAverage("1.5", 6.7, 6.8));
printf("%f\n", getAverage());
Тело функции
После указания формальных аргументов в фигурных скобках находится тело функции; здесь идут все операторы, которые должна выполнить функция:
float getAverage(float x, float y, float z) {
float summa = x+y+z;
return summa/3;
}
Оператор return и возвращение значения функции
Для остановки работы функции и возвращения ее значения предназначен оператор return. В зависимости от функции оператор return может присутствовать один или несколько раз, а может и вовсе отсутствовать. Стандартный способ использования оператора return – это указание его в конце функции с целью возвращения ее значения; именно так сделано в нашей функции getAverage:
float getAverage(float x, float y, float z) {
float summa = x+y+z;
return summa/3;
}
Два раза оператор return используется в следующей функции, которая определяет максимум из двух чисел:
int max(int m, int n) {
if (m>n) {
return m;
} else {
return n;
}
}
Если функция не возвращает никакого значения, другими словами, при ее определении возвращаемым типом указан void, то оператор return может отсутствовать. Примером такой функции является функция вывода массива чисел на экран:
void printNumbers(int numbers[], int size) {
for (int i=0; i<size; i++) {
printf("%d ", numbers[i]);
}
}
Если же при определении функция тип возвращаемого значения указан отличным от void, то хотя бы один оператор return должен присутствовать; более, все ветки логических конструкций должны содержать оператор return. Например, функция
int max(int m, int n) {
if (m>n) {
return m;
} else {
printf("%d\n", n);
}
}
определена неправильно, поскольку ветка else не возвращает никакого значения, в то время как функция должна возвращать значение типа int.