1_3.pdf

DZIAŁANIE PROGRAMU

Nic nie dzieje się wbrew naturze,

lecz wbrew temu, co o niej wiemy.

Fox Mulder w serialu „Z archiwum X”

Poznaliśmy już przedsmak uroków programowania w C++ i stworzyliśmy kilka własnych

programów. Opanowaliśmy jednocześnie najbardziej podstawowe podstawy podstaw

kodowania w tym języku :)

Możemy więc odkryć kolejne, ważne jego elementy, które pozwolą nam tworzyć bardziej

interesujące i przydatne programy. Przyszła bowiem pora na spotkanie z instrukcjami

sterującymi przebiegiem aplikacji i sposobem jej działania.

Funkcje nieco bliżej

Z funkcjami mieliśmy do czynienia już wcześniej. Powiedzieliśmy sobie wtedy, że są to

wydzielone fragmenty kodu realizujące jakąś czynność. Przytoczyłem przy tym dość

banalny przykład funkcji PokazTekst() , wyświetlającej w konsoli ustalony napis.

Niewątpliwie był on klarowny i ukazywał wspomniane tam przeznaczenie funkcji (czyli

podział kodu na fragmenty), jednakże pomijał dwa bardzo ważne aspekty z nimi

związane. Chodzi mianowicie o parametry oraz zwracanie wartości . Rozszerzają one

użyteczność i możliwości funkcji tak znacznie, że bez nich w zasadzie trudno wyobrazić

sobie skuteczne i efektywne programowanie.

W takiej sytuacji nie możemy wszak przejść obok nich obojętnie - niezwłocznie

przystąpimy zatem do poznawania tych arcyważnych zagadnień :)

Parametry funkcji

Nie tylko w programowaniu trudno wskazać operację, którą można wykonać bez

posiadania o niej dodatkowych informacji. Przykładowo, nie można wykonać operacji

kopiowania czy przesunięcia pliku do innego katalogu, jeśli nie jest znana nazwa tegoż

pliku oraz nazwa docelowego folderu.

Gdybyśmy napisali funkcję realizującą taką czynność, to nazwy pliku oraz katalogu

finalnego byłyby jej parametrami .

Parametry funkcji to dodatkowe dane, przekazywane do funkcji podczas jej wywołania.

Parametry pełnią rolę dodatkowych zmiennych wewnątrz funkcji i można ich używać

podobnie jak innych zmiennych, zadeklarowanych w niej bezpośrednio. Różnią się one

oczywiście tym, że wartości parametrów pochodzą z „zewnątrz” – są im przypisywane

podczas wywołania funkcji.

Podstawy programowania

Po tym krótkim opisie czas na obrazowy przykład. Oto zmodyfikujemy nasz program

liczący tak, żeby korzystał z dobrodziejstw parametrów funkcji:

// Parameters - wykorzystanie parametrów funkcji

#include <iostream>

#include <conio.h>

void Dodaj( int nWartosc1, int nWartosc2)

{

int nWynik = nWartosc1 + nWartosc2;

std::cout << nWartosc1 << " + " << nWartosc2 << " = " << nWynik;

std::cout << std::endl;

}

void main()

{

int nLiczba1;

std::cout<< "Podaj pierwsza liczbe: " ;

std::cin >> nLiczba1;

int nLiczba2;

std::cout<< "Podaj druga liczbe: " ;

std::cin >> nLiczba2;

Dodaj (nLiczba1, nLiczba2);

getch();

}

Rzut oka na działający program pozwala stwierdzić, iż wykonuje on taką samą pracę, jak

jego poprzednia wersja. Z kolei spojrzenie na kod ujawnia w nim widoczne zmiany –

przyjrzyjmy się im.

Zasadnicza czynność programu, czyli dodawanie dwóch liczb, została wyodrębniona w

postaci osobnej funkcji Dodaj() . Posiada ona dwa parametry nWartosc1 i nWartosc2 ,

które są w niej dodawane do siebie i wyświetlane w konsoli.

Wielce interesujący jest w związku z tym nagłówek funkcji Dodaj() , zawierający

deklarację owych dwóch parametrów:

void Dodaj( int nWartosc1, int nWartosc2)

Jak sam widzisz, wygląda ona bardzo podobnie do deklaracji zmiennych – najpierw

piszemy typ parametru, a następnie jego nazwę. Nazwa ta pozwala odwoływać się do

wartości parametru w kodzie funkcji, a więc na przykład użyć jej jako składnika sumy.

Określenia kolejnych parametrów oddzielamy od siebie przecinkami, zaś całą deklarację

umieszczamy w nawiasie po nazwie funkcji.

Wywołanie takiej funkcji jest raczej oczywiste:

Dodaj (nLiczba1, nLiczba2);

Podajemy tu w nawiasie kolejne wartości , które zostaną przypisane jej parametrom;

oddzielamy je tradycyjnie już przecinkami. W niniejszym przypadku parametrowi

nWartosc1 zostanie nadana wartość zmiennej nLiczba1 , zaś nWartosc2 – nLiczba2 .

Myślę, że jest to dość intuicyjne i nie wymaga więcej wyczerpującego komentarza :)

***

Działanie programu

Reasumując: parametry pozwalają nam przekazywać funkcjom dodatkowe dane, których

mogą użyć do wykonania swoich działań. Ilość, typy i nazwy parametrów deklarujemy w

nagłówku funkcji, zaś podczas jej wywoływania podajemy ich wartości w analogiczny

sposób.

Wartość zwracana przez funkcję

Spora część funkcji pisanych przez programistów ma za zadanie obliczenie jakiegoś

wyniku (często na podstawie przekazanych im parametrów). Inne z kolei wykonują

operacje, które nie zawsze muszą się udać (choćby usunięcie pliku – dany plik może

przecież już nie istnieć).

W takich przypadkach istnieje więc potrzeba, by funkcja zwróciła jakąś wartość .

Niekiedy będzie to rezultat jej intensywnej pracy, a innym razem jedynie informacja, czy

zlecona funkcji czynność została wykonana pomyślnie.

Zgodnie ze zwyczajem, popatrzymy teraz na odpowiedni program przykładowy 17 : ) Pyta

on użytkownika o długości boków prostokąta, wyświetlając w zamian jego pole

powierzchni oraz obwód. Czyni to ten kod (jest to fragment funkcji main() ):

// ReturnValue - funkcje zwracające wartość

int nDlugosc1;

std::cout << "Podaj dlugosc pierwszego boku: " ;

std::cin >> nDlugosc1;

int nDlugosc2;

std::cout << "Podaj dlugosc drugiego boku: " ;

std::cin >> nDlugosc2;

std::cout << "Obwod prostokata: " << Obwod(nDlugosc1, nDlugosc2) <<

std::endl;

std::cout << "Pole prostokata: " << Pole(nDlugosc1, nDlugosc2) <<

std::endl;

getch();

Linijki wyświetlające gotowy wynik zawierają wywołania dwóch funkcji – Obwod() i

Pole() . Można je umieścić w tym miejscu, gdyż zwracają one wartości – w dodatku te,

które chcemy zaprezentować :) Wyświetlamy je dokładnie w ten sam sposób jak wartości

zmiennych i wszystkich innych wyrażeń liczbowych.

Cała istota działania aplikacji zawiera się więc w tych dwóch funkcjach. Prezentują się

one następująco:

int Obwod( int nBok1, int nBok2)

{

return 2 * (nBok1 + nBok2);

}

int Pole( int nBok1, int nBok2)

{

return nBok1 * nBok2;

}

Cóż ciekawego możemy o nich rzec? Widoczną różnicą w stosunku do dotychczasowych

przykładów funkcji, jakie mieliśmy okazję napotkać, jest chociażby zastąpienie słówka

17 Całość programu jest dołączona do tutoriala, tutaj zaprezentujemy tylko jego najważniejsze fragmenty

Podstawy programowania

void przez nazwę typu, int . To oczywiście nie przypadek – w taki właśnie sposób

informujemy kompilator, iż nasza funkcja ma zwracać wartość oraz wskazujemy jej typ.

Kod funkcji to tylko jeden wiersz, zaczynający się od return (‘powrót’). Określa on ni

mniej, ni więcej, jak tylko ową wartość, która będzie zwrócona i stanie się wynikiem

działania funkcji. Rezultat ten zobaczymy w końcu i my w oknie konsoli:

Screen 15. Miernik prostokątów w akcji

return powoduje jeszcze jeden efekt, który nie jest tu tak wyraźnie widoczny. Użycie tej

instrukcji skutkuje mianowicie natychmiastowym przerwaniem działania funkcji i

powrotem do miejsca jej wywołania. Wprawdzie nasze proste funkcje i tak kończą się

niemal od razu, więc nie ma to większego znaczenia, jednak w przypadku poważniejszych

podprogramów należy o tym fakcie pamiętać.

Wynika z niego także możliwość użycia return w funkcjach niezwracających żadnej

wartości – można je w ten sposób przerwać, zanim wykonają swój kod w całości.

Ponieważ nie mamy wtedy żadnej wartości do zwracania, używamy samego słowa

return ; - bez wskazywania nim jakiegoś wyrażenia.

***

Dowiedzieliśmy się zatem, iż funkcja może zwracać wartość jako wynik swej pracy.

Rezultat taki winien być określonego typu – deklarujemy go w nagłówku funkcji jeszcze

przed jej nazwą. Natomiast w kodzie funkcji możemy użyć instrukcji return , by wskazać

wartość będącą jej wynikiem. Jednocześnie instrukcja ta spowoduje zakończenie

działania funkcji.

Składnia funkcji

Gdy już poznaliśmy zawiłości i niuanse związane z używaniem funkcji w swoich

aplikacjach, możemy tą wydatną porcję informacji podsumować ogólnymi regułami

składniowymi dla podprogramów w C++. Otóż postać funkcji w tym języku jest

następująca:

typ_zwracanej_wartości / void nazwa_funkcji ( [ typ_parametru nazwa , ... ] )

{

instrukcje_1

return wartość_funkcji_1 ;

instrukcje_2

return wartość_funkcji_2 ;

instrukcje_3

return wartość_funkcji_3 ;

...

return wartość_funkcji_n ;

}

Jeżeli dokładnie przestudiowałeś (i zrozumiałeś! :)) wiadomości z tego paragrafu i z

poprzedniego rozdziału, nie powinna być ona dla ciebie żadnym zaskoczeniem.

Działanie programu

Zauważ jeszcze, ze fraza return może występować kilka razy, zwracać w każdym z

wariantów różne wartości, a całość funkcji mieć logiczny sens i działać poprawnie. Jest to

możliwe między innymi dzięki instrukcjom warunkowym, które poznamy już za chwilę.

***

W ten oto sposób uzyskaliśmy bardzo ważną umiejętność programistyczną, jaką jest

poprawne używanie funkcji we własnych programach. Upewnij się przeto, iż skrupulatnie

przyswoiłeś sobie informacje o tym zagadnieniu, jakie serwowałem w aktualnym i

poprzednim rozdziale. W dalszej części kursu będziemy często korzystać z funkcji w

przykładowych kodach i omawianych tematach, dlatego ważne jest, byś nie miał

kłopotów z nimi.

Jeśli natomiast czujesz się na siłach i chcesz dowiedzieć czegoś więcej o funkcjach,

zajrzyj do pomocy MSDN zawartej w Visual Studio.

Sterowanie warunkowe

Dobrze napisany program powinien być przygotowany na każdą ewentualność i

nietypową sytuację, jaka może się przydarzyć w czasie jego działania. W niektórych

przypadkach nawet proste czynności mogą potencjalnie kończyć się niepowodzeniem, zaś

porządna aplikacja musi radzić sobie z takimi drobnymi (lub całkiem sporymi) kryzysami.

Oczywiście program nie uczyni nic, czego nie przewidziałby jego twórca. Dlatego też

ważnym zadaniem programisty jest opracowanie kodu reagującego odpowiednio na

nietypowe sytuacje, w rodzaju błędnych danych wprowadzonych przez użytkownika lub

braku pliku potrzebnego aplikacji do działania.

Możliwe są też przypadki, w których dla kilku całkowicie poprawnych sytuacji, danych itp.

trzeba wykonać zupełnie inne operacje. Ważne jest wtedy rozróżnienie tych wszystkich

wariantów i skierowanie działania programu na właściwe tory, gdy ma miejsce któryś z

nich.

Do wszystkich tych zadań stworzono w C++ (i w każdym języku programowania) zestaw

odpowiednich narzędzi, zwanych instrukcjami warunkowymi . Ich przeznaczeniem jest

właśnie dokonywanie różnorakich wyborów, zależnych od ustalonych warunków .

Jak widać, przydatność tych konstrukcji jest nadspodziewanie duża, żal byłoby więc

ominąć je bez wnikania w ich szczegóły, prawda? :) Niezwłocznie zatem zajmiemy się

nimi, poznając ich składnię i sposób funkcjonowania.

Instrukcja warunkowa if

Instrukcja if (‘jeżeli’) pozwala wykonać jakiś kod tylko wtedy, gdy spełniony jest

określony warunek. Jej działanie sprowadza się więc do sprawdzenia tegoż warunku i,

jeśli zostanie stwierdzona jego prawdziwość, wykonania wskazanego bloku kodu.

Tę prostą ideę może ilustrować choćby taki przykład:

// SimpleIf – prosty przykład instrukcji if

void main()

{

int nLiczba;

std::cout<< "Wprowadz liczbe wieksza od 10: " ;

std::cin >> nLiczba;

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: