Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

ФУНКЦИИ, ОПРЕДЕЛЕННЫЕ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕМ

Кафедра ПОСТ

ФУНКЦИИ, ОПРЕДЕЛЕННЫЕ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕМ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к лабораторной работе № 17

по дисциплине

"Программирование"

для студентов специальностей

2-45 01 02 – Системы радиосвязи, радиовещания и телевидения

2-45 01 03 – Сети телекоммуникаций

Минск 2006

Составитель Балаш А.Н.

Издание утверждено на заседании кафедры ПОСТ

”28” января 2006г.,протокол № 5

Зав. кафедрой ПОСТ А.А.Прихожий

ФУНКЦИИ, ОПРЕДЕЛЕННЫЕ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕМ

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

1.1. Получение навыков в написании программ с использованием функций.

1.2. Изучение механизма передачи параметров по значению.

2. ЛИТЕРАТУРА

2.1. А. Н. Вальвачев, В. С. Крисевич. Программирование на языке ПАСКАЛЬ для персональных ЭВМ ЕС.-Минск: Вышэйшая школа,1989.-С.58..62.

2.2. В. С. Новичков, Н. И. Парфилова, А. Н. Пылькин. Алгоритмические языки в техникуме. ПАСКАЛЬ. - М.: Высшая школа,1990.-С.122..123,130..135.

2.3. Н. Д. Васюкова, В. В. Тюляева. Практикум по основам программирования. Язык Паскаль. - М.: Высшая школа,1991.- С.119..122.

3. ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ

3.1. Изучить по [2.1], [2.2], [2.3] правила записи подпрограмм-функций и способов обращений к ним; способы передачи параметров в подпрограмму-функцию; порядок выполнения программ, использующих подпрограммы.

3.2. Начертить блок-схему алгоритма решения и составить программу нахождения разности факториалов F=m!-k!. Вычисление факториала оформить в виде функции.

3.3. Подготовить бланк отчета.

4. ТСО И НАГЛЯДНОСТЬ

4.1.ПЭВМ IBM PC.

5. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

5.1. Проверка домашнего задания и подготовки студентов к работе.

5.2. Подготовка ПЭВМ к работе.

5.3. Получение у преподавателя и выполнение индивидуального задания.

5.4. Оформление отчета по лабораторной работе.

6. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

6.1. Наименование и цели лабораторной работы.

6.2. Ответы на контрольные вопросы.

6.3. Постановка задачи.

6.4. Блок-схемы алгоритмов и тексты программ к задачам из индивидуального задания.

6.5. Результаты решения.

7. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

7.1. Что такое подпрограмма?

7.2. При каких условиях целесообразно использование подпрограмм?

7.3. Для чего предназначены функции?

7.4. Что включает в себя заголовок функции?

7.5. Какая существует связь между формальными и фактическими

параметрами?

7.6. Как вы понимаете глобальные и локальные данные?

8. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

8.1. Общие сведения.

В практике программирования часто встречаются случаи, когда по ходу выполнения программы приходится производить одни и те же вычисления, но при различных исходных данных. Чтобы исключить повторение одинаковых записей и сделать тем самым программу проще и понятнее, можно выделить эти повторяющиеся вычисления в самостоятельную часть программы, которая может быть использована многократно по мере необходимости. Такая автономная часть программы, реализующая определенный алгоритм и допускающая обращение к ней из различных частей общей программы, называется подпрограммой.

Использование подпрограмм позволяет сократить объем и улучшить структуру программы с точки зрения наглядности и читаемости, уменьшить вероятность ошибок и облегчить процесс отладки программы.

В языке Паскаль подпрограммы реализуются в виде процедур и функций, которые вводятся в программу с помощью своего описания.

Любая программа может содержать несколько процедур и функций, которые объявляются в разделе описания вслед за разделом переменных.

Выполнение программы начинается с операторов основной программы. При необходимости вызывается подпрограмма и начинают действовать ее операторы. Затем управление передается в основную программу, которая продолжает выполняться. Подпрограмма оформляется подобно основной программе, т.е. состоит из заголовка, раздела описаний и раздела операторов. Имена, объявленные в разделе описания основной программы, действуют в разделе операторов основной

программы и в любой подпрограмме (процедуре и функции). Эти имена называются глобальными.

Имена, объявленные в подпрограмме, действуют только в этой подпрограмме и в любой объявленной в ней процедуре и функции. Такие имена называются локальными. Они недоступны для операторов основной программы.

8.2. Описание функции.

Функции представляют собой группу операторов, в результате выполнения которых вычисляется одно значение, присваиваемое имени функции.

Описание функции включает в себя заголовок функции, разделы описаний (меток, констант, типов, переменных, дополнительных функций и процедур, являющихся локальными по отношению к описываемой функции), тело функции.

В заголовке функции за ключевым словом FUNCTION указывается ее имя, а в скобках - список параметров со своими описаниями. В заголовке определяется тип значения, возвращаемого функцией. Как правило, окончательный результат присваивается имени функции в конце тела функции.

Общая структура записи функции имеет вид:

FUNCTION F(q₁:T₁; q₂:T₂;...):T;

<Разделы определений и описаний локальных параметров и

подпрограмм>

BEGIN

P1;

P2;

....

F:=

END;

где F - имя функции; q_i - имена формальных параметров;

T_i - типы параметров; T - тип результата;

P_i - операторы тела функции.

Среди входящих в функцию операторов должен обязательно присутствовать хотя бы один оператор присваивания, в левой части которого стоит имя данной функции. Этот оператор и определяет значение, вырабатываемое функцией.

Функция может иметь собственные локальные константы, типы, переменные и вспомогательные процедуры и функции.

Обращение к функции осуществляется в правой части оператора присваивания, при этом в выражении записываются имя функции и фактические параметры.

Каждый фактический параметр должен соответствовать формальным параметрам, указанным в заголовке, и иметь тот же тип.

После выполнения функции вычисленное значение присваивается имени функции и передается в выражение.

8.3. Пример.

Составить программу вычисления:

используя функцию для вычисления степени y=xⁿ (а - вещественное, m - целое).

Схема алгоритма решения задачи представлена на рис.1,а,б.

Программа, реализующая данный алгоритм, имеет вид:

PROGRAM VST;

VAR M:INTEGER;

A,Z,R:REAL;

(* Функция вычисления степени *)

FUNCTION ST(N:INTEGER; X:REAL):REAL;

VAR I:INTEGER;

Y:REAL;

BEGIN (* ST *)

Y:=1;

FOR I:=1 TO N DO

Y:=Y*X;

ST:=Y

END; (* ST *)

BEGIN (* VST *)

READ (A,M);

WRITELN ('A=',A:5:2,' M=',M);

Z:=ST(5,A)+ST(5,1/A);

IF M=0 THEN R:=1 ELSE IF M>0 THEN R:=ST(M,A) ELSE

R:=ST(-M,1/A);

Z:=Z/(2*R);

WRITELN ('Z=',Z:6:2)

END. (* VST *)

Результаты выполнения программы при различных значениях M:

1.2 0 1.2 2 1.2 -3

A=1.20 M=0 A=1.20 M=2 A=1.20 M=-3

Z=1.45 Z=1.00 Z=2.50

Пояснение к программе. В программе приняты следующие обозначения: А –

вещественное число, которое нужно возвести в степень; М - целое число, обозначающее степень, в которую возводится число А; Z - вычисляемое значение; R - результат возведения числа А в степень m; ST - подпрограмма-функция, описывающая алгоритм вычисления степени y=xⁿ.

В заголовке функции с именем ST перечислены формальные параметры N, X, определяющие ее исходные данные. Результат выполнения функции (значение локальной переменной Y) присваивается ее имени ST. Тип результата (тип функции) - REAL, который указывается в заголовке функции при ее описании.

Функция ST вызывается четыре раза для различных значений фактических параметров. В теле функции произойдет замена формальных параметров N,X на фактические: первый раз на 5,А; второй раз на 5,

1/А (a^-5=1/a⁵); третий раз (если М>0) на М, А и четвертый раз (если М<0) на -М,1/А. Затем выполнится совокупность действий, предусмотренных операторами функции. Результат, полученный в подпрограмме-функции, присваивается ее имени и возвращается в основную программу.

Рис.1. Схема алгоритма решения задачи из пункта 8.3.:

а) схема алгоритма основной программы;

б) схема алгоритма подпрограммы-функции.

8.4. Параметры функций.

При организации функций в языке Паскаль используются следующие типы параметров: параметры-значения, параметры-процедуры и параметры-функции.

Параметры-значения определяют исходные данные для работы функций при каждом обращении к ним, в списке формальных параметров перечисляются через запятую с обязательным указанием их типов, например:

FUNCTION FACT(K:INTEGER):INTEGER;

FUNCTION PRM(I,J:INTEGER, R:REAL):REAL;

В качестве соответствующего фактического параметра может быть использовано любое выражение, результат вычислений которого принадлежит тому же типу, что и формальный параметр. В качестве простейшего выражения указанного типа может быть константа или переменная. В примере 8.3 формальные параметры N,X в заголовке функции - параметры-значения. При вызове функции осуществляется подстановка значений фактических параметров. В процессе выполнения подпрограммы формальные параметры могут изменяться, но это никак не отразится на соответствующих фактических параметрах-переменных, которые сохраняют те значения, которые имели до вызова подпрограммы. Поэтому параметры-значения нельзя использовать для передачи результатов из подпрограммы в основную программу!

Между формальными и фактическими параметрами должно быть соответствие по количеству параметров, по их типу и порядку следования.

8.5. Пример.

Вычислить ,

где V₁,V₂,V₃ - объемы шаров с радиусами r₁, r₂, r₃ соответственно.

Вычисление v_i производить в подпрограмме-функции.

PROGRAM PRIM;

VAR R,Z;REAL; I:INTEGER;

FUNCTION OB(RAD:REAL):REAL;

VAR VI:REAL;

BEGIN

VI:=4/3*PI*SQR(RAD)*RAD;

OB:=VI

END;

BEGIN Z:=0;

FOR I:=1 TO 3 DO

BEGIN

WRITELN('ВВЕДИТЕ РАДИУС ШАРА');

READLN(R);

Z:=Z+OB(R);

END;

Z:=Z/3;

WRITELN('Z=',Z:6:2)

END.

Результаты выполнения программы:

ВВЕДИТЕ РАДИУС ШАРА

1.2

ВВЕДИТЕ РАДИУС ШАРА

1.4

ВВЕДИТЕ РАДИУС ШАРА

1.1

Z=8.10

9. ТРЕБОВАНИЯ К ЗНАНИЯМ И УМЕНИЯМ СТУДЕНТОВ

В результате выполнения лабораторной работы студенты должны:

- знать правила записи программ-функций и способов обращения к ним;

- овладеть навыками алгоритмизации и программирования задач с использованием подпрограмм-функций, навыками написания подпрограмм и обращения к ним, выбора параметров подпрограмм.

План 2002/03, поз. 134