Формальные и фактические параметры

Формальные параметры подпрограммы указывают, с какими параметрами следует обращаться к этой программе (количество примеров, их последовательность, типы). Они задаются в заголовке подпрограммы в виде списка формальных параметров, разбитого на группу формальных параметров включаются однотипные параметры одной категории.

Все формальные параметры можно разбить на четыре категории:

• параметры значения (эти параметры в основной программе подпрограммой не меняются );



• параметры - переменные ( эти параметры подпрограмма может изменить в основной программе );



• параметры-константы ( используются только в версии 7.0);



• параметры-процедуры и параметры-функции (т.е. процедурного типа).

Для каждого формального параметра следует указать имя и, как правило, тип, а в случае параметра-переменной или параметра-константы - его категорию. Имена параметров могут быть любыми, в том числе и совпадать с именами объектов программы. Необходимо лишь помнить, что в этом случае параметр основной программы с таким именем становится недостурным для непосредственного использования подпрограммой. Тип формального параметра может быть практически любым, однако в заголовке подпрограммы нельзя вводить новый тип. Например, нельзя писать

Чтобы правильно записать этот заголовок, следует в основной программе ввести тип-массив, а затем использовать его в заголовке:

При обращении к подпрограмме формальные параметры заменяют на соответствующие фактические вызывающей программой или подпрограммы.

Вызов по ссылке и по значению

Список параметров, задаваемый в заголовке процедуры и функции, обеспечивает связь подпрограммы с вызывающей программой. Через него в подпрограмму передаются исходные данные и возвращается результат. При этом предусмотрено два принципиально отличающихся механизма передачи параметров - по значению и по ссылке. Синтаксически эти два способа отличаются употреблением слова Var перед соответствующей переменной в заголовке подпрограммы. Если это слово имеется, то переменная передается по ссылке, а если нет - по значению.

При вызове по значению в подпрограмме создаются переменные в соответствии с объявлениями в заголовке подпрограммы. Эти переменные существуют только на время выполнения подпрограммы. В вызывающей программе в качестве аргумента подпрограммы может использоваться не только переменная, но и выражение. В начале выполнения подпрограммы значение этой переменной или выражения присваиваются внутренней временной переменной подпрограммы. Когда подпрограмма завершается, используемые подпрограммой переменные не сохраняют своего значения, поэтому передачу данных по значению можно использовать только для передачи данных в подпрограмму, но не для получения от нее результатов.

Приведем примеры:

Передачу данных по значению использует процедура установки даты в операционной системе, заголовок которой

имеет три передаваемых в подпрограмму величины. Ее вызов в основной программе может иметь различные формы:

• SetDate (MyYear, MyMonth, MyDay); где MyYear, MyMonth, MyDay - переменные типа Word, которые описаны в основной программе и должны иметь при обращении к процедуре определенные значения. При вызове процедуры эти значения присваиваются внутренним переменным процедуры Year, Month, Day.



• SetDate (MyYear+1, MyMonth div 2, MyDay); при вызове процедуры используются арифметические выражения, которые вычисляются при вызове. В подпрограмму поступает результат вычислений.



• SetDate (1999, 1, 31); где в подпрограмму передаются значения констант.

При вызове по ссылке в подпрограмме память под передаваемые переменные не отводится. Основная программа передает в подпрограмму не значение переменной, а ссылку на место в памяти основной программы, где расположена некоторая переменная. Подпрограмма, поизводя некоторые действия с этой переменной, в действительности производит действия с переменной основной программы, поэтому после выполнения процедуры изменения, совершенные с переменными основной программы, сохраняются. Этот механизм используется для получения от подпрограммы результатов ее выполнения. Понятно, что при вызове подпрограмм с передачей данных по ссылке невозможно использовать в качестве аргументов выражения или константы, так как они не имеют адреса для передачи.

Приведем пример.

Для получения от операционной системы даты используется процедура, имеющая заголовок

Она имеет три переменные, передаваемые по ссылке. Если мы аналогично предыдущему случаю, вызовем эту процедуру из основной программы командой

процедура разместит свои переменные Year, Month, Day в тех же ячейках памяти, что и переменные основной программы MyYear, MyMonth, MyDay. После завершения подпрограммы эти переменные сохраняют полученные в процедуре значения.

В 7 версии Borland Pascal предусмотрен новый механизм передачи в подпрограмму параметров по значению. Этот механизм используется, если значение параметра не должно изменяться - это параметры-константы.

Объявление параметра-константы в заголовке подпрограмм имеет вид

  const <имя константы>:<тип константы>

Попытка изменить данный параметр в подпрограмме обнаруживается компилятором как ошибка. При вызове из основной программы подпрограммы с таким параметром могут использоваться те же способы, что и при передачи параметров по значению:

• константа может быть задана в явном виде;



• может быть указана переменная или выражение совместимого с константой типа.

Например, Procedure Primer (Const x : byte).

Внимание! При вызове процедур необходимо следить за соответствием типов данных в вызывающей программе и подпрограмме.

Параметры–значения

Параметры-значения передаются основной программой в подпрограмму через стек в виде их копий и, следовательно, собственный параметр программы подпрограммой измениться не может.

Параметр-значение указывает в заголовке подпрограммы своим именем и через двоеточие - типом. Тип параметра-значения может быть любым за исключением файлового.

Если параметров - значения одного типа несколько, их можно объединить в одну группу, перечислив их имена через запятую, а затем уже указать общий тип. Как отмечалось выше, отдельные группы параметров отделяются друг от друга точкой с запятой.

Пример.

В качестве фактичного параметра на месте параметра-значения при вызове подпрограммы может выступать любое выражение совместимого для присваивания типа, не содержащее файловую компоненту, например:

Локальные и глобальные переменные и подпрограммы.

Если переменная или константа описана в основной программе, она считается глобальной, и ее могут использовать любые процедуры и функции данной программы. Переменные, описанные внутри подпрограммы, называются локальными и могут быть использованы только внутри данной подпрограммы. Локальные переменные могут быть описаны как в заголовке программы, так и в разделе описания переменных. при совпадении имен глобальных и локальных переменных, локальные определения в пределах своего действия отменяют действия глобальных, и эти переменные никак не связаны между собой.

Рассмотрим две почти одинаковые программы.

Нетрудно догадаться о решаемой задаче: присвоить глобальной переменной х некоторое значение, а затем напечатать это число через специальную процедуру.

Во втором варианте программы переменная с именем Х описана только в основной программе, поэтому она, как глобальная переменная, доступна в подпрограмме. В результате будет напечатано значение числа П.

В первом варианте переменная х переопределена в подпрограмме, таким образом, в подпрограмме имеется локальная переменная х, ничем не связанная с переменной Х основной программы. Поскольку этой локальной переменной не присвоено значение, будет напечатано случайное число, содержащееся в соответствующей ячейке памяти.

Возникает вопрос, какова роль локальных переменных, нельзя ли все переменные описать как глобальные?

Процедура должна быть, по возможности, независима от основной программы, поэтому все переменные, нужные только в пределах процедуры, должны описываться как локальные. Общение основной программы с подпрограммой должно, как правило, идти через список параметров процедуры, что придает подпрограммам необходимую гибкость. Вместе с тем, излишне большое число параметров, передаваемое в подпрограмму при ее вызове, замедляет работу программы, поэтому не следует пренебрегать использованием в подпрограммах глобальных переменных.

Кроме локальных переменных, в программах могут быть и локальные подпрограммы. Это подпрограммы, текст которых размещен внутри текста подпрограммы более высокого уровня. Использование таких подпрограмм, как и локальных переменных, ограничивается подпрограммой, к которой они принадлежат.

Локальность или глобальность являются понятиями относительными. Программа с вложенными в нее подпрограммами представляет собой иерархическое дерево. Объект, локальный по отношению к более высокому уровню иерархии, ведет себя как глобальный по отношению к подпрограммам более низкого уровня.

Задание. Найдите в приведенных выше примерах локальные и глобальные переменные, формальные и фактические параметры, какие параметры переданы по ссылке, а какие - по значению.