О взаимодействии программы и процедуры.

Процедура вызывается указанием ее имени, ко­торое записывается после зарезервированного слова Procedure, используемого для обозначения процедуры.

Begin Procedure Sum (х,у: Integer; Var z: Integer);

... Begin

ReadLn (a,b); z:=x+y;

Sum (a, b, c); End;

WriteLn (c) ;

End

Линейный ход выполнения основной программы становится нелинейным — управление вычислительным процессом пере­дается на участок программного кода, занимаемый процеду­рой. После выполнения процедуры осуществляется возврат на оператор основной программы, следующий за вызовом проце­дуры (End; в процедуре очень содержательный оператор, сверх­содержательный — это «стрелка», возврат управления в логи­ку, из которой вызывается процедура). Мы не рассматриваем вопросы о том, как это выполняется. Например, как осуществ­ляется возврат на оператор WriteLn(c). Наше объяснение идет на уровне констатации фактов, и только. Итак, взаимодействие программы и процедуры по управлению мы обозначили. Перей­дем к взаимодействию по данных. В программе определены пе­ременные а, b, с. В процедуре — х, у, z её параметры, но они яв­ляются переменными процедуры. Причем х, у описаны без идентификатора Var, а c — с идентификатором Var. Поясним разницу.

При вызове процедуры Sum(a,b,c) из основной программы значение переменной а присваивается переменной х процедуры Sum, а значение переменной b становится значением перемен­ной у, и все. Стрелочка на рисунке в одну сторону. Чуть слож­нее с переменными с и z . Образно выражаясь, процедура Sum знает о том, где в памяти компьютера находится переменная с, и она знает, что при изменении значения переменной z необходимо произ­вести соответствующее изменение значения переменной с. Это обратная связь по данным от процедуры к основной программе. На такой тип связи указывает идентификатор Var в описании параметров процедуры.

Перейдем к ряду стандартных определений. В любой про­грамме все переменные делятся на глобальные и локальные. В нашем фрагменте программы переменные а, b, с — глобальные, а x, у, z — локальные. Глобальные переменные — это перемен­ные из раздела описаний основной части программы, а локаль­ные — из раздела описаний процедур и функций. Если разница только в месте описания переменных, то «стоит ли шкурка вы­делки»? Добавим ещё одно предложение. Локальные перемен­ные существуют только в течение времени работы процедуры, определяются (создаются) при её вызове и исчезают после за­вершении работы процедуры (после выполнения «сверхсодер­жательного» оператора End;). Таким образом, если бы в основ­ной программе было три фрагмента с вызовом процедуры Sum (желательно с различными параметрами), то для программного кода процедуры Sum три раза выделялось место в оперативной памяти, соответственно, и для переменных х, у, z и три раза

освобождалось. Если такое объяснение облегчает понимание разницы между глобальными и локальными переменными, то считаем его правильным.

Параметры. При описании процедуры указывается список формальных параметров. Каждый параметр является локаль­ным по отношению к описываемой процедуре, к нему можно обращаться только в пределах данной процедуры (в нашем при­мере х, у, z — формальные параметры). Фактические парамет­ры — это параметры, которые передаются процедуре при обра­щении к ней (а, b, с — фактические параметры). Число и тип формальных и фактических параметров должны совпадать с точностью до их следования.

Параметры-значения. Другими словами, передача парамет­ров по значению. Копия фактического параметра становится значением соответствующего формального параметра. Внутри процедуры можно производить любые действия с данным фор­мальным параметром (допустимые для его типа), но эти изме­нения никак не отражаются на значении фактического пара­метра, то есть каким он был до вызова процедуры, то таким же и останется после завершения ее работы (х, у — парамет­ры-значения).

Параметры-переменные. Другими словами, передача пара­метров по ссылке. Это те формальные параметры, перед кото­рыми стоит идентификатор Var. Передается адрес фактическо­го параметра (обязательно переменной), после этого формальный параметр становится его синонимом. Любые операции с форма­льным параметром выполняются непосредственно над фактиче­ским параметром.

Договоримся о том, как мы будем стараться использовать процедуры, может быть, в ущерб эффективности программ, на­пример, с точки зрения количества переменных и т. д. Каждая процедура должна иметь одну точку входа и одну точку выхо­да, использование глобальных переменных в процедуре должно быть минимально, взаимодействие вызывающей логики с про­цедурой должно осуществляться (по возможности) только через параметры. Зачем нам эти оговорки? Мы осваиваем структур­ную технологию разработки программ, при этом на каждом этапе текущая задача разбивается на ряд подзадач, определяя тем самым некоторое количество отдельных подпрограмм (под­программа — это повторяющаяся группа операторов, оформ­ленная в виде самостоятельной программной единицы). При этом мы стараемся структурировать задачу не только по управлению, но и по данным, используя при этом весьма ограничен­ный набор инструментов (параметры-значения, параметры-ссыл­ки). Концепция процедур и функций — один из механизмов второго витка развития технологий программирования, а имен­но, структурного проектирования.

Описание функции.Функция выглядит почти так же, как и процедура. Почти единственное отличие в том, что заголовок функции начинается с ключевого слова Function и кончается типом возвращаемого данной функцией значения.

Function <имя функции> [(список параметров)] : <тип результата>;

Кроме того, в теле функции обязательно должен быть хотя бы один оператор присвоения, где в левой части стоит имя фун­кции, а в правой — ее значение. Иначе значение функции не будет определено.