Программирование

В приведенной выше программе осталось невыясненной роль выражения square(i). Это вызов функции. Конкретнее, это вызов функции, вычисляющей квадрат аргумента i. Функция — это именованная последовательность инструкций. Она может возвращать результат, который также называется возвращаемым значением.

В стандартной библиотеке предусмотрено множество полезных функций, таких как функция для вычисления корня квадратного из числа sqrt(), использованная в разделе 3.4. Однако многие функции мы пишем самостоятельно. Рассмотрим возможное определение функции square.

int square(int x) // возвращает квадрат числа x

{

  return x*x;

}

Первая строка этого определения утверждает, что это функция (об этом говорят скобки), которая называется square, принимающая аргумент типа int (с именем) и возвращающая значение типа int (тип результата всегда предшествует объявлению функции); иначе говоря, ее можно использовать примерно так:

int main()

{

  cout << square(2) << '\n';  // выводим 4

  cout << square(10) << '\n'; // выводим 100

}

Мы не обязаны использовать значение, возвращаемое функцией, но обязаны передать функции именно столько аргументов, сколько предусмотрено. Рассмотрим пример.

square(2);              // возвращаемое значение не используется

int v1 = square();      // ошибка: пропущен аргумент

int v2 = square;        // ошибка: пропущены скобки

int v3 = square(1,2);   // ошибка: слишком много аргументов

int v4 = square("two"); // ошибка: неверный тип аргумента —

                        // ожидается int

  Многие компиляторы предупреждают о неиспользуемых возвращаемых значениях, как показано выше. По этой причине может показаться, будто компилятор способен понять, что, написав строку "two", вы на самом деле имели в виду число 2. Однако компилятор языка С++ совсем не так умен. Компьютер просто проверяет, соответствуют ли ваши инструкции синтаксическим правилам языка С++, и точно их выполняет. Если компилятор станет угадывать, что вы имели в виду, то он может ошибиться и вы — или пользователи вашей программы — будете огорчены. Достаточно сложно предсказать, что будет делать ваша программа, если компилятор будет пытаться угадывать ваши намерения.

Тело функции является блоком (см. раздел 4.4.2.2), который выполняет реальную работу.

{

  return x*x; // возвращаем квадрат числа x

}

Для функции square эта работа тривиальна: мы вычисляем квадрат аргумента и возвращаем его в качестве результата. Выразить это на языке С++ проще, чем на естественном языке. Это типично для простых идей. Помимо всего прочего, язык программирования предназначен именно для простого и точного выражения таких простых идей.

Синтаксис определения функции можно описать так:

тип идентификатора (список параметров) тело функции

За типом (возвращаемого значения) следует идентификатор (имя функции), за ним — список параметров в скобках, затем — тело функции (исполняемые инструкции). Список аргументов, ожидаемых функцией, называют списком параметров, а элементы этого списка — параметрами (или формальными аргументами).

Список параметров может быть пустым. Если не хотите возвращать результат, то перед именем функции в качестве типа возвращаемого значения следует поставить ключевое слово void (означающее “ничего”). Рассмотрим пример.

void write_sorry() // не принимает никаких аргументов;

                   // ничего не возвращает

{

  cout << "Извините \n";

}

Специфические аспекты, связанные с языком программирования, будут описаны в главе 8.

4.5.1. Зачем нужны функции

  Функции нужны в ситуациях, когда требуется выделить некие вычисления и присвоить им конкретное имя, руководствуясь следующими соображениями.

• Эти вычисления логически отделены от других.

• Отделение вычислений делает программу яснее (с помощью присваивания имен функциям).

• Функцию можно использовать в разных местах программы.

• Использование функций упрощает отладку программы.