Структурное программирование и средства его реализации на языке C. Функции. Определение и вызов функций. Механизм параметров. Стандартные библиотеки

1.1.5. Структурное программирование и средства его реализации на языке C. Функции. Определение и вызов функций. Механизм параметров. Стандартные библиотеки

Структурное программирование – методология разработки программного обеспечения, в основе которой лежит представление программы в виде иерархической структуры блоков. Основные принципы:

1)  любая программа представляет собой структуру, построенную из трёх типов базовых конструкций:

·  последовательное исполнение – однократное выполнение операций в том порядке, в котором они записаны в тексте программы;

·  ветвление – однократное выполнение одной из двух или более операций, в зависимости от выполнения некоторого заданного условия. В C реализовано структурой выбора if и структурой множественного выбора switch;

·  цикл – многократное исполнение одной и той же операции до тех пор, пока выполняется некоторое заданное условие (условие продолжения цикла). В C есть циклы while (с предпроверкой условия), do/while (с постпроверкой) и for (управляется счётчиком).

В программе базовые конструкции могут быть вложены друг в друга произвольным образом, но никаких других средств управления последовательностью выполнения операций не предусматривается;

2)  повторяющиеся фрагменты программы (либо не повторяющиеся, но представляющие собой логически целостные вычислительные блоки) могут оформляться в виде т. н. подпрограмм (процедур и функций). В этом случае в текст основной программы вместо помещённого в подпрограмму фрагмента вставляется инструкция вызова подпрограммы. При исполнении такой инструкции выполняется вызванная подпрограмма, после чего работа программы продолжается с инструкции, следующей за командой вызова подпрограммы;

3)  разработка программы ведётся пошагово, методом «сверху вниз». Сначала пишется текст основной программы, в который вместо каждого связного логического фрагмента текста вставляется вызов подпрограммы, которая будет выполнять этот фрагмент. Вместо настоящих, работающих подпрограмм в программу вставляются «заглушки», которые ничего не делают. Полученная программа проверяется и отлаживается. После того, как программист убедится, что подпрограммы вызываются в правильной последовательности, подпрограммы-заглушки последовательно заменяются на реально работающие, причём разработка каждой подпрограммы ведётся тем же методом, что и основной программы. Такая последовательность гарантирует, что на каждом этапе разработки программист одновременно имеет дело с обозримым и понятным ему множеством фрагментов, и может быть уверен, что общая структура всех более высоких уровней программы верна. При сопровождении и внесении изменений в программу выясняется, в какие именно процедуры нужно внести изменения, и они вносятся, не затрагивая части программы, непосредственно не связанные с ними.

Функция в C – это поименованная часть компьютерной программы, содержащая описание определённого набора действий. Функция может быть многократно вызвана из разных частей программы. Она может возвращать значение, а её вызов – использоваться как выражение. (В других языках функциями называют только те подпрограммы, которые возвращают значение. Подпрограммы, просто выполняющие какие-то действия, называются процедурами.)

Формат описания функции:

тип_возвращаемого_значения имя_функции(список формальных параметров)

{

объявления и операторы

}

Первая строка – заголовок функции. Между фигурными скобками расположено тело функции. Имя функции задаётся согласно правилам построения идентификаторов: последовательность букв, цифр и знаков подчёркивания, не должно начинаться с цифры. Для функций, не возвращающих значения, указывается тип void. Если тип не указан, по умолчанию предполагается int.

При вызове функции ей могут быть переданы некоторые параметры (аргументы), значения которых будут использованы в процессе работы функции. Описания этих параметров должны быть через запятую приведены в скобках после имени функции. Описания построены как объявления переменных или констант. Если параметров нет, скобки оставляют пустыми. В функции могут использоваться и другие переменные, которые объявляют в её теле. Область видимости таких переменных – данная функция.

Если функция не возвращает результата, выход из неё осуществляется