Programarea Calculatoarelor Cursul 4: Funcții Tablouriusers.utcluj.ro/~robert/pc/curs/C04.pdf ·...

Programarea Calculatoarelor

Cursul 4: Funcții;Tablouri

Robert Varga

Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca

Departamentul Calculatoare

Test 1 – săptămâna viitoare

• 1 noi, vineri, ora 10:10

• Durata: 40 min

• Pe foaie

• Fără documentație

• Două probleme• Reprezentarea datelor, tipuri, conversii

• Interpretare și corectare cod scurt

• Inclusiv funcții, fără tablouri

• Contează 1 punct din nota voastră la examen PC

• Dacă lipsiți primiți 0 -> nota maximă 9

18 octombrie 2019 Programarea Calculatoarelor - R. Varga 2

Introducere

• Funcții• Permit modularizarea programelor

• Variabilele declarate în interiorul funcțiilor – variabile locale (vizibile doar în interior)

• Parametrii funcțiilor• Permit comunicarea informației între funcții

• Sunt variabile locale funcțiilor

• Avantajele utilizării funcțiilor• Divizarea problemei în subprobleme

• Managementul dezvoltării programelor

• Utilizarea/reutilizarea funcțiilor scrise în alte programe

• Abstractizare – ascunderea informației interne (funcții în biblioteci)

• Elimină duplicarea codului scris


Structura unei funcții

tip_returnat nume(lista_parametri_formali){

declaratiiinstructiuni

}

• nume - un identificator valid

• tip_returnat – tipul de dată al rezultatului (implicit este int)

• Primul rând se numește antetul funcției (header)

• Lista de parametri formali poate conține• Nici un parametru:

tip_returnat nume()

tip_returnat nume(void)

• Unul sau mai mulți parametri separați prin virgulă. Un parametru formal este specificat prin tip identificator


Valoarea returnată

• Două categorii de funcții• Care returnează o valoare: prin utilizarea instrucțiunii

return expression;

• Care nu returnează nicio valoare: prin instrucțiunea

return;

În acest caz tip_returnat este înlocuit cu void

• Returnarea valorii

• Declarațiile și instrucțiunile din funcții sunt executate până se întâlnește

• Instrucțiunea return

sau

• Până execuția atinge finalul funcției – acolada închisă }


Valoarea returnată

int adunare(int a, int b)

{

printf("Functie care calculeaza si returneaza suma a

doi intregi\n");

int suma;

suma = a+b;

return suma;

printf("Aceasta instructiune nu se mai executa\n");

}

int max_int()

{

printf("Functie care returneaza cel mai mare intreg

pozitiv\n");

return 0x7FFFFFFF;

}


Valoarea returnată

void impar(int x)

{

printf("Functie care afiseaza daca un numar este par

sau impar\n");

if (x%2==1)

printf("%d este numar impar\n",x);

else

printf("%d este par\n",x);

return;

printf("Aceasta instructiune nu se mai executa\n");

}

void patrat(int a)

{

printf("Functie care afiseaza patratul unui numar\n");

printf("%d^2=%d\n",a,a*a);

}


Prototipul și argumentele funcțiilor

• Prototipul unei funcții constă în specificarea antetului urmat de caracterul ;

• Nu este necesară specificarea numelor parametrilor formaliint adunare(int, int);

• Este necesară inserarea prototipului unei funcții înaintea altor funcții în care este invocată dacă implementarea ei este localizată după implementarea acelor funcții

• Parametrii apar în definiții

• Argumentele apar în apelurile de funcții• În limbajul C - trimiterea argumentelor se face prin valoare

• Regula de conversie a argumentelor• În cazul în care diferă, tipul fiecărui argument este convertit automat la

tipul parametrului formal corespunzător • Ca și în cazul unei simple atribuiri



double f(double t){

return t-1.5;}

float g(int);

int main()

{

float a=11.5f;printf("%f\n",f(a));

printf("%f\n",g(a));

}

float g(int z)

{

return z+2.f;}


Rezultat afișat

10.000000

13.000000


#include <stdio.h>

#include <math.h>

int main()

{

float f;

scanf("%f", &f);

printf("trunc %d\n", (int)f);

printf("floor %d\n", (int)round(f));

printf("round %d\n", (int)floor(f));

printf("ceil %d\n", (int)ceil(f));

return 0;

}


Apelul funcțiilor

• Funcție care nu returnează nici o valoare

nume(lista_parametri_actuali);

• Funcție care returnează o valoare• Ca și mai sus, valoarea returnată fiind pierdută

• Ca și un operand într-o expresie, valoarea returnată fiind utilizată în evaluarea expresiei

• Exemplu de memorare a valorii returnate într-o variabilă: variabila=nume(lista_parametri_actuali);

• Corespondența între parametrii formali și actuali este pozițională

• În cazul în care tipul unui parametru actual este diferit de tipul parametrului formal corespunzător, acesta este convertit automat la tipul parametrului formal


Apelul funcțiilor

• Utilizat la invocarea funcțiilor

• În limbajul C apelul se poate face doar prin valoare• O copie a argumentelor este trimisă funcției

• Modificările în interiorul funcției nu afectează argumentele originale

• În limbajul C++ apelul se poate face și prin referință• Argumentele originale sunt trimise funcției

• Modificările în interiorul funcției afectează argumentele trimise


Apel prin valoare

Valorile argumentelor a și b nu sunt interschimbate după apelul funcției

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

/* interschimbarea valorilor a si b */

void interschimba(int a, int b)

{

int aux;

printf("\nLa intrarea in functie: a=%d b=%d\n", a, b);

aux = a; a = b; b = aux;

printf("\La iesirea din functie: a=%d b=%d\n", a, b);

}

int main()

{

int a=3, b=2;

printf("\nIn main inainte de apelul functiei: a=%d b=%d\n", a, b)

interschimba(a, b);

printf("\nIn main dupa apelul functiei: a=%d b=%d\n", a, b)

return 0;

}


Calitatea unei funcții

• Este apelată de foarte multe ori

• Face codul care o apelează mult mai compact și mai ușor de citit

• Rezolvă o anumită problemă bine specificată și o rezolvă foarte bine

• Interfața cu restul programului este clară și scurtă


Apelul funcției și procesul de revenire din apel

• Etapele principale ale apelului unei funcției și a revenirii din acesta în funcția de unde a fost apelată

• Argumentele apelului sunt evaluate și trimise funcției

• Adresa de revenire este salvată pe stivă

• Controlul trece la funcția care este apelată

• Funcția apelată alocă pe stivă spațiu pentru variabilele locale și

pentru cele temporare

• Se execută instrucțiunile din corpul funcției

• Dacă există valoare returnată, aceasta este pusă într-un loc sigur

• Spațiul alocat pe stivă este eliberat

• Utilizând adresa de revenire controlul este transferat în funcția care

a inițiat apelul, după acesta


Stiva în C

• La execuția programelor C se utilizează o structură internă numită stivă (stack) și care este utilizată pentru alocareamemoriei și manipularea variabilelor temporare

• Pe stivă sunt alocate și memorate:• Variabilele locale din cadrul funcțiilor• Parametrii funcțiilor• Adresa de revenire din apelul funcțiilor

• Dimensiunea implicită a stivei este redusă• În timpul execuției programele trebuie să nu depășească

dimensiunea stivei• Dimensiunea stivei poate fi modificată în prealabil din setările

editorului de legături (linker)


Stiva în C – depășirea dimensiunii

int f()

{

int a[10000000]={0};

}

int main()

{

f();

return 0;

}

int f(int a,int b)

{

if (a<b)

return 1+f(a+1,b-1);

else

return 0;

}

int main()

{

printf("%d",f(0,1000000));

}


Ambele programe eșuează în timpul execuției din cauza

depășirii dimensiunii stivei

Declararea variabilelor tablou

tip_baza identificator[lim] [lim] , identificator[lim] [lim] ;

• Indicii sunt de la 0 la lim-1 inclusiv

• Limitele sunt expresii constante, evaluate în timpul compilării

• În C99 limitele pot fi şi variabile

• Numele unui tablou reprezintă adresa primului său element

• Exemple de declarări de tablouri:int vector[100]; //tablou unidimensional

double matrice[10][15]; //tablou bidimensional


Iniţializarea variabilelor tablou

• Tablou bidimensional declarat și inițializattip_baza identificator[lim1][lim2] = {

{v00, v01,..., v0n},

{v10, v11 ,..., v1m},

...

{vi0, vi1 ,..., vik}

};• Exemplu

int mat[5][5] =

{

{1, 2, 3},

{5, 6, 7, 8},

{9, 10, 11},

};• Restul elementelor se initializează la 0

• mat[0][3] si mat[4][4] sunt 0


Iniţializarea variabilelor tablou –poziţii specifice - C99

• Putem specifica valorile ale doar câtorva elemente specifice• In loc de

int a[15] = {0, 0, 29, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 7, 0, 0, 0, 0, 48}

• Putem folosi

int a[15] = {[2] = 29, [9] = 7, [14] = 48}

• Sau

int a[15] = {[14] = 48, [2] = 29, [9] = 7}

• Se poate mixa cu iniţializarea clasică

int c[] = {0, 1, 2, [4] = 4, [3] = 3}

• Se deduce dimensiunea lui c în mod automat ca fiind 5

• Pentru tablouri bidimensionale

int I[][] = {[0][0] = 1, [1][1] = 1}


Transmiterea variabilelor tablou ca şi argumente la funcţii

• Tablou unidimensional• În prototipul funcţiei se specifică prin

tip nume[] sau tip nume[dimensiune]

• La apel se trimite numele tabloului

• Dacă dimensiunea nu este constantă trebuie trimisă separat

• Tablou multidimensional• În prototipul funcţiei se specifică prin:

tip nume[][dim_2]...[dim_n]

• Trebuie să furnizăm toate dimensiunile în afară de prima (opţional)

• La apel se trimite numele tabloului

• Dacă dimensiunile nu sunt constante trebuie trimise separat


Exemplu variabile tablou

//Exemplu de citire, manipulare si afisare tablou

#include <stdio.h>

int main()

{

int a[5];

for(int i=0; i<5; i++){

printf("a[%d] = ", i);

scanf("%d", &a[i]);

}

for(int i=0; i<5; i++)

a[i] = 2*a[i];

for(int i=0; i<5; i++)

printf("a[%d] = %d\n", i, a[i]);

return 0;

}


Exemplu variabile tablou

//Cititi elementele unei matrice nxn

//salvati cele de pe diagonala intr-un tablou

#include <stdio.h>

void citire(int n, float a[][n]){

for(int i=0; i<n; i++){

for(int j=0; j<n; j++){

printf("a[%d][%d] = ", i, j);

scanf("%f", &a[i][j]);

}

}

}

void diag(int n, float a[][n], float d[]){

for(int i=0; i<n; i++)

d[i] = a[i][i];

}

int main(){

int n=2;

float a[n][n];

float d[n];

citire(n, a);

diag(n, a, d);

for(int i=0; i<n; i++)

printf("%f ", d[i]);

return 0;

}


Tablouri – de ştiut

• Limbajul C nu verifică limitele tabloului la accesare• Puteţi accesa zone de memorie care nu fac parte din tablou

• De ex. int a[5]; a[5] = 5; <- greşit

• Primul element este la poziţia 0, ultimul la n-1• Unde n este numărul total de elemente

• De ex. int a[5]; a[0] = 5; a[4] = 1;

• Operatorul sizeof poate fi folosit pentru determinarea numărului de elemente din tabloul alocat

int nr_elemente = sizeof(a)/sizeof(a[0])

• Nu funcţionează dacă apelăm pe numele tabloului trimis la o funcţie

• Tablourile cu dimensiune variabilă nu se pot iniţializa

• Valorile dintr-un tablou trimis la o funcţie se pot modifica în interiorul funcţiei


Interschimbare - revizitat

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

/* interschimbarea valorilor a si b */

void interschimba(int ab[])

{

int aux;

printf("\nLa intrarea in functie: a=%d b=%d\n", ab[0], ab[1]);

aux = ab[0]; ab[0] = ab[1]; ab[1] = aux;

printf("\La iesirea din functie: a=%d b=%d\n", ab[0], ab[1]);

}

int main()

{

int a=3, b=2;

int ab[] = {a, b};

printf("\nIn main inainte de apelul functiei: a=%d b=%d\n", ab[0], ab[1]);

interschimba(ab);

printf("\nIn main dupa apelul functiei: a=%d b=%d\n", ab[0], ab[1]);

return 0;

}


Programarea Calculatoarelor Cursul 4: Funcții Tablouriusers.utcluj.ro/~robert/pc/curs/C04.pdf ·...

Documents

Transcript of Programarea Calculatoarelor Cursul 4: Funcții Tablouriusers.utcluj.ro/~robert/pc/curs/C04.pdf ·...