Использование функции как параметра значений

Иногда приходится в качестве формальных аргументов (параметров) функции использовать другие функции. Такая ситуация возникает, если в некоторой функции при обращении к ней, надо вызвать другую функцию.

Параметр - функция записывается в виде прототипа, т.е. указывается тип функции, ее имя и в скобках перечень типов формальных аргументов, или типов и имен формальных аргументов.

 

 Пример 5.4 Составить программу c использованием функции вычисления интегралов метoдом трапеций (точность вычисления е =10^-3 ).

 

// P5_4.CPP – вычисление интеграла методом трапеции

// использование функции как параметра значения

# include < iostream . h>

#include <math.h>

const float e =1 e-3;

float fn1 (float x ) // подынтегральная функция 1-го интеграла

{

return sgrt (1 + log ( x));

}

float fn2 ( float x ) // подынтегральная функция 2-го интеграла

{

return log (1 +pow (x,2)) / (1+pow (x,2));

}

float ft (int n, float a ,float b , float fun( float )) // функция метода трапеций

   {

     int i;

      float s1 ,h, s=0;

      do

         { s1 =s;

    h = (b -a ) /n;

             s = ( fun (a) +fun (b) ) / 2;

             for ( i = 1; i <= n-1; i++)

             s += fun ( a + i *h );

             s *= h; n *= 2; }

        while ( fabs ( s-s1 ) > e );

return s;        }

main ( )

{

float y;

       y = ft ( 20 , 2 , 2, 3.0, fn1 ) +ft ( 20, 0, 1.0, fn2 );

cout << "y=" << y << endl;

}

Результат выполнения программы :

y = 1.29012

Обращение к функции и передача результата

Для обращения к функции достаточно написать ее имя и в скобках записать значения либо перечень фактических аргументов. Фактические аргументы должны быть записаны в той же последовательности, что и формальные и иметь соответствующий тип (кроме аргументов по умолчанию и перегруженных функций).

Если формальными аргументами функции являются параметры значения и в ней не используются глобальные переменные, то функция может передать в вызывающую программу лишь одно значение, которое записывается в операторе return . Это значение передается в точку вызова функции. Фрагмент программы , подтверждающий вышеизложенное может иметь вид :

double sgr (double);

main( )

{

cout << "Квадрат числа =" << sgr ( 10 ) << endl;

 }

double sqr ( double p)

    // Возврат по значению

 {

return p* p;

 }

   

В результате будет выведено:

Квадрат числа = 100.

Используя оператор return можно также организовать досрочный выход из функции.

Если из функции надо передать не одно, а несколько значений, то можно либо использовать глобальные переменные, либо массивы.

Имя функции ¾ это константа - указатель на функцию, который указывает на адрес точки входа (адрес первой машинной команды) функции. Следует отметить, что возможно также описание и указателей переменных на функции. Для этого используется операция разыменования "*", функции описанные таким образом должны возвращать указатель на тип, т.е. его адрес.

В С++ определено несколько способов передачи и возвращения результата вычислений, наиболее широко используемыми являются рассмотренные ранее:

¾ вызов функции с передачей параметров с помощью формальных аргументов - значений;

¾ вызов функции с передачей адресов с помощью параметров - указателей;

¾ вызов функций с использованием ссылок, когда доступ к передаваемым параметрам обеспечивается с помощью альтернативного имени (синонима);

¾ вызов функций с передачей данных посредством глобальных переменных, например:

#include < iostream.h >

int a, b, c;

sum ( )

main ( )

 {

cin >> a >> b;

sum ();

cout << c << endl;

 }

sum( )

{ c = a + b ; }

¾ вызов функций с использованием параметров, заданных по умолча-нию, при этом можно использовать либо все аргументы, либо их часть.

При вызове функции, у которой аргументы заданы "по умолчанию", соблюдается такое правило : если какой - либо аргумент используется по умолчанию, то и все последующие аргументы должны быть использованы со значениями по умолчанию.

 

Пример 5.5 Вычислить квадратную функцию общего вида для заданного значения аргумента x  с использованием функции, в которую коэффициенты a, b  и c  могут быть введены по умолчанию.

// P5_5.CPP ¾ вычисление квадратной функции

// коэффициенты квадратной зависимости могут

// вводиться в функцию "по умолчанию"

#include < iostreа m.h >

float ur ( float x, float а =0., floatb b =0.,float c=0.);

Int main ( )

{

float а =1., b = 2., c = 3., x = 0.5, y;

cout << " Введены все аргументы " << endl;

y = ur ( x, a, b, c);

cout << " y = "<< y << endl;

cout << " Введены аргументы x, a, b " << endl;

y =ur ( x, a, b);

   cout << " y = "<< y << endl;

cout << " Введен аргумент x " << endl;

y =ur ( x );

cout << " y = "<< y << endl;

}

// Функция вычисления квадратной функции

float ur ( float x, float a, float b, float c );

{

return a * x * x + b * x + c;

}

Результаты выполнения программы:

         Введены все аргументы

         y = 4.25

Введены x, a и b

y = 1.25

         Введен аргумент x

         y = 0

Перегрузка функций

В языке С++ можно использовать так называемую перегрузку функций, т.е. возможность определять функции с одним и тем же именем, но различным типом и количеством формальных параметров.

Список формальных аргументов называют сигнатурой функции.

Основное достоинство перегруженных функций ¾ это возможность определять несколько функций с одним и тем же именем, но с разными типами и числом параметров.

Пример 5.6 Произвести программную реализацию с использованием перегрузки функций.

 

#include <iostream .h>

#include <string.h>

   int funp (int x)            // 1.

   { return x*x; }

   int funp (unsigned x) // 2.

{ return -x*x; }      

   char funp (char x)     // 3.

{ return x+3; }

   int funp (int x, char *y)     // 4.

{ return x*strlen ( y); }

   int funp (int x , char y)      // 5.

{ return x*y; }

   float funp (float r)               // 6.

{ return r*r; }

   float funp (double r)        // 7.

{ return r+r; }

     

Main ( )

{

           cout << funp(5) << endl ;                   // Будет 25

cout << funp ((unsigned)10) << endl ; // Будет 100

cout << funp ( 'a') << endl ;             // Будет d

cout << funp (4,"abc") << endl ;     // Будет 12

cout << funp ( 4 , 'a') << endl ;         // Будет 388

cout << funp( (float5) 1.2)<< endl ;  // Будет 1.44

cout << funp( double) 4.5) << endl ;  // Будет 9

return 0;

}

 

В заголовке функции всегда указывается тип ее имени, а в самой подпрограмме этому имени должно быть присвоено значение, которое возвращается в главную программу вместо обращения к функции.

 

 

5.3 Контрольные вопросы

1. Что такое функция и какова ее структура?

2. Что означает передача параметров в функцию по значению, по ссылке и по указателю?

3. Что такое локальные и глобальные переменные?

4. Как использовать указатели на функцию?

5. Каковы способы передачи и возврата результата вычислений функции?

6. Как использовать одномерные массивы в качестве параметров функции?

7. Каковы особенности использования многомерных массивов в качестве аргументов функции?

8. Можно ли обрабатывать в функции массивы переменной длины?

9. Может ли функция передавать несколько результатов в точку вызов?

10. Что такое перегрузка функций?

РАБОТА С ФАЙЛАМИ

 

В качестве элементов файла можно использовать любые данные языка С++ (числа, символы, строки, массивы и структуры).

При использовании большого количества обрабатывае­мых в программе данных целесообразно их записывать на диск, т.е. создать на диске файл данных. Перед созда­нием, записью данных в файл или чтением их из файла, этот файл надо вначале открыть.

В процессе ввода–вывода с использованием стандартных устройств (клавиатуры и экрана) в программу следует включить заголовочный файл iostream.h, в котором содержится описание соответствующего класса iostream, т.е в начале  текста программы помещают директиву :

 

# include < iostream. h>

Файловый ввод–вывод и необходимые функции–члены ввода–вывода описаны в заголовочном файле fstream, содержащем описание основных классов и методов.

Существуют также дополнительные файлы библиотеки ввода–вывода, содержащие более специализированные функции – члены ввода–вывода.

 Для открытия файла на диске используется функция–член класса fstream, которая имеет следующий прототип (заголовок):

void open (const char *filename, int mode, int m = flebuf :: openprompt);

где filename ¾ имя открываемого файла, в котором при необходимости можно указать путь;

mode ¾ параметр, задающий режим ввода , в файле fstream определены значения этого режима и их смысл;

m ¾ параметр, задающий защиту файла, который по умолчанию принимает значение, заданное константой filebuf :: openprompt ;

Параметр mode может принимать одно из значений, назначаемое в зависимости от цели открытия файла, либо комбинацию этих значений, полученную с использованием операции " ИЛИ " , т.е. "\" . Они имеют вид:

 

  ios :: app ¾ файл (поток) открывается для добавления ("а");

  ios :: in ¾ файл открывается для чтения (" r ") ;

  ios :: out ¾ файл открывается для записи ("w ");

  ios :: ate ¾ открыть файл и установить указатель потока на конец файла;

  ios :: binary ¾ открыть файл в двоичном режиме ("в");

  ios :: trunc ¾ открыть файл и удалить содержимое файла ;

  ios  :: nocreate ¾ открыть существующий файл, если он не существует ¾

операцию завершить отказом;

  ios :: noreplace ¾ если файл существует ¾ выдать сообщение об ошибке, за исключением случаев поиска конца файла или добавления в файл.

 

Рассмотрим некоторые примеры записей функций открытия файла :

 

# include < fstream. h>

       main ( )

{

fstream fp;    // описание файловой переменной;

 

// открывается файл myfile.dat для записи, т.е. создается новый файл;

fp. open ( " a : \ cpp \ myfile.dat " , ios :: out)

  

// открывается ранее созданный файл file2.dat для чтения данных;

fp.open (" c : \ vp \ file2.dat ", ios :: in );

 

// открывается файл для чтения или записи или с использованием

// двоичного режима;

fp .open (" myfile " , ios :: out | ios :: in | ios :: binary);

 

………………………………………………………………

}

 

Файловая переменная fp должна быть предварительно описана как объект класса fstream или ofstream . Если во время открытия файла происходит ошибка, то всегда fp = 0, т.е. файловая переменная-объект равна нулю (не NULL ). Это используется для определения результата открытия файла следующим образом :

 

#include <fstream.h>

       main ( )

{

 

ofstream . fp;

fp.open ( " Filename " , ios :: app); // Добавить в файл

if (!fp )

{

 cout << "Ошибка открытия файла " << endl;

 

Exit (0);

}                              // Выход из программы

Else

{

// Текст программы работы с файлом

}

}

 

Для организации цикла с целью просмотра всего файла, можно использовать оператор цикла в виде:

 

                                      while ( ! fp. eof ( ))

                                      {……………

                                       ………….}

 

Пример 6. 1 Записать в файл пять фамилий.

//P5_1.CPP¾ запись в файл пяти фамилий

#include < fstream .h >

ofstream fp;

     main ( )

{

fp.open ( " a : \ Myfile " , ios :: out); // Создание нового файла

fp << " Авдеев А.И. " << endl;

fp  << " Бобров А.П. " << endl;

fp << " Кузьмин И.В. " << endl;

fp << " Попов Р.Л. " << endl;

fp << " Яковлев Ю.Т. " << endl;

fp. close ( );      // Закрытие файла

}

Этот фрагмент лучше записать в виде:

 

#include < fstream.h >

ofstream fp;

main ( )

{

char s [ 5][15];

fp . open ( " a :\ Myfile1 " , ios :: out);

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

fp. getline ( s [ i ] )

fp. close;

}

Открывать файлы можно и иначе, например, используя классы ifstream ¾ для чтения из файла (т.е. ввода) и ofstream ¾ для записи в файл (т.е. вывода из ОЗУ) :

ifstream in ( " Namefile ");      // открытие файла для чтения из файла

ofstream out ( " Namefile2 "); // открытие файла для записи в файл ,

 

где in и out ¾ файловые переменные соответствующего класса.

 

Пример 6. 2  Копирование одного текстового файла в другой файл.

 

// P5_2.CPP ¾ копирование текстового файла   file1 в файл  file2

#include <iostream.h>

#include <fstream.h>

  void main ( )

{

ifstream in ( ”file1") ;

ofstream out ( "file2") ;

char st [80];

while ( ! in.eof ( ) )

  {

in .getline ( st, 80 )           // in ¾ объект ifstream

out << st << endl;

   }                                      // запись st в файл file2

cout << st << endl;      // вывод st на экран

 }

Конструкторы ifstream и ofstream могут быть записаны в виде: ifstream in (const char *name, int mode = ios :: in,

                                                int prot = filebuf :: penprot);

т.е. эти конструкторы могут включать те же аргументы, что и open.

Пример 6. 3  Записать в файл заданную матрицу matr ( 2, 4) построчно.

 

//P5_3.CPP ¾ запись в файл матрицы построчно

#include <iostream.h>

#include <fstream.h>

void main ( )

{

          int mas [4], matr [2] [4];

  ofstream out ( " filemat " , ios :: out | ios :: binary );

          for ( i = 0; i < 2; i++)

     {

    for ( j = 0; j < 4; j++ )

   cin >> mas [j];

   out << mas;

      }

          out . close( );

  ifstream in ( " filemat ”, ios :: in | ios :: binary);

     for ( i = 0; i < 2 ; i++)

      {

     in >> mas ;                       // Чтение массива из файла

     for ( j = 0 ; j < 4; j++)

     matr [ i ] [ j ] = mas [ j ] ; // Запись массива в строку матрицы

       }

   in . close ( );

           for ( i = 0; i < 2 ; i++ ) // Вывод матрицы на экран

       {

       cout << endl ;

       for ( j = 0; j < 4 ; j++)

       cout << matr [ i] [ j];

        }

}

6.3 Контрольные вопросы

1. Чем файл отличается от массива ?

2. С помощью какой функции можно распознавать конец файла ?

3. Как описывается файловая переменная ?

4. Какой порядок создания файла ?

5. Каковы способы открытия файлов ?

6. Какие параметры могут использоваться в качестве компонентов       файла ?

 

 

ЛИТЕРАТУРА И ИСТОЧНИКИ

 

1. Романовская Л. М. и др. Программирование в среде Си для ПЭВМ ЕС / Л. М. Романовская, Т.В. Русс, С. Г. Свитковский. - М.: Финансы и статистика, 1992.- 352 с.

2. Макогон В. С. Язык программирования Си для начинающих: Учебное пособие / В. С. Макогон. - Одесса: 1993. 96 с

3. Подбельский В. В. Язык С++ : Учеб. Пособие. – 5 - е изд. - М.: Финансы и статистика, 2000. - 560 с

4. Проценко В. С. та ін. Техніка програмування мовою Сі: Навч. посібник / В. С. Проценко, П. И. Чаленко, А. Б. Ставровський. - К. Либідь, 1993. - 224 с

5. Программирование на С++. Учебное пособие / В. П. Аверкин, А. И. Бобровский, В. В. Веснин, В. Я. Радушинский, А. Д. Хомоненко; Под ред. проф. А. Д. Хомоненко – СПБ: КОРОНА принт,1999 – 256 с., ил.

6. Харви Дейтел, Пол Дейтел. Как програмировать на С++: Пер с анг. – М. ЗАО «Издательство БИНОН», 1998г. – 1024с., ил.