Обмен данными

Пример 27

Как видно из примера, вызов функции осуществляется указанием имени функции в выражении.

Существует два способа обмена данными между программой и подпрограммой:

- использование глобальных переменных;
- использование механизма формальных и фактических параметров. Первый способ является очевидным, ведь глобальные переменные являются доступными для всех подпрограмм, расположенных в тексте программы ниже объявления глобальных переменных. Такие подпрограммы могут использовать глобальные переменные как исходные данные, а после соответствующей их модификации передавать через них в программу результаты своих вычислений.

При использовании глобальных переменных для обмена данными между программой и подпрограммой необходимо следить за непредусмотренными изменениями значений глобальных переменных в подпрограммах. Ошибки такого рода часто встречаются у начинающих программистов и довольно трудно обнаруживаются. По этой причине переменная цикла всегда должна быть локальной.
Обсудим механизм формальных и фактических параметров. В предыдущем разделе была описана процедура DrLine, которая печатает W символов '_'. Эту процедуру изменим таким образом, чтобы можно было при вызове указывать печатаемый символ и число символов в строке. Для этого добавим в заголовок формальные параметры W: integer и C: char. Заметим, что в этом случае не нужно вводить значение переменной W в программе. Тогда текст процедуры примера 26 будет выглядеть следующим образом:

Теперь вызов этой процедуры может выглядеть следующим образом:

DrLine(64, '*');

Здесь 64 и '*' являются фактическими параметрами. В результате вызова процедуры DrLine формальному параметру W будет поставлено в соответствие значение фактического параметра 64, а формальному параметру C - '*' и напечатается строка из 64 символов '*'. Такой способ передачи данных в подпрограмму обеспечивает более гибкое ее использование.
Таким образом, заголовки процедур и функций могут содержать список формальных параметров, в котором перечисляются имена формальных параметров и их типы, например:

Формальные параметры в списке разделяются точкой с запятой, причем однотипные параметры перечисляются через запятую. Формальные параметры являются локальными и расширяют секцию описаний соответствующего блока. В вызове процедур и функций указываются фактические параметры. По существу идентификаторы формальных параметров являются условными обозначениями в подпрограмме тех фактических параметров, которые передаются при ее вызове из программы.
Механизм использования параметров позволяет передавать данные из подпрограммы обратно в вызывающую программу. Тогда перед списком таких параметров указывается ключевое слово Var, например:

Вызов: S(2, 3, Z); позволяет получить в программе значение Z равное 5, вычисленное в процедуре как формальный параметр X, который является параметром-переменной, в то время, как A и B - параметры-значения.
При использовании параметров для передачи данных необходимо выполнять следующие правила:

- количество и типы фактических параметров должны строго соответствовать количеству и типам формальных параметров;
- порядок следования формальных параметров в заголовке подпрограммы и фактических параметров в ее вызове должен совпадать. Заметим, что имена соответствующих формальных и фактических параметров могут различаться или совпадать.

Итак, любой из формальных параметров является либо параметром-значением, либо параметром-переменной. При вызове подпрограммы формальному параметру-переменной должен соответствовать фактический параметр в виде переменной нужного типа. Формальному параметру-значению при вызове может соответствовать выражение. Если параметр определен как параметр-значение, то перед вызовом подпрограммы это значение вычисляется, результат копируется во временную память и передается подпрограмме. В случае параметра-переменной при вызове подпрограммы осуществляется передача по ссылке, т.е. в подпрограмму передается адрес переменной, соответствующий фактическому параметру-переменной. Все операции в подпрограмме осуществляются с фактической переменной. Поэтому после выхода из подпрограммы эта фактическая переменная может поменять свое значение в результате выполнения в подпрограмме, например, операции присваивания.
Любые изменения параметров-значений в подпрограмме не оказывают никакого влияния на вызывающую программу. Для того, чтобы изменение значения формального параметра приводило к аналогичному изменению соответствующего фактического параметра, необходимо использовать передачу параметров по ссылке, используя ключевое слово Var в списке формальных параметров. Таким образом, передачу результатов работы подпрограммы в вызывающую программу можно осуществить двумя способами:

- по ссылке с помощью параметров-переменных;
- через глобальные переменные.

В соответствии с требованиями хорошего стиля программирования рекомендуется осуществлять передачу результатов через параметры-переменные, т.к. использование большого количества глобальных переменных делает программу трудно читаемой и сложной в отладке.
Для передачи массива, строки в подпрограмму или в вызывающую программу, целесообразно использовать формальные параметры-переменные, т.к. в этом случае не происходит копирования памяти при многократном обращении к блоку. Следует иметь в виду, что типом любого параметра в списке формальных параметров может быть только стандартный или ранее объявленный тип, поэтому тип массива следует предварительно определить, например:

Может сложиться впечатление, что передача формальных параметров через Var (т.е. по ссылке) является универсальным средством обмена данными. Однако этот способ исключает передачу фактических параметров при вызове подпрограмм в виде выражений. Кроме того, как и в случае с глобальными переменными, повышается вероятность случайного изменения значения фактической переменной.
Обычно, глобальные переменные используются для обмена данными между программой и подпрограммой в тех случаях, когда оформление части алгоритма в виде отдельного блока продиктовано прежде всего удобством отладки программы, повышением ее читабельности. Если некоторая подпрограмма вызывается в программе несколько раз с различными исходными данными, то, очевидно, в этом случае лучше применять механизм формальных и фактических параметров.
Работа подпрограммы завершается после выполнения последнего оператора ее тела. Турбо-Паскаль предоставляет программисту дополнительное средство прерывания подпрограммы в произвольной точке с помощью процедуры Exit без параметров. Эта процедура осуществляет немедленный выход из подпрограммы и передачу управления в точку вызова.
В основной программе вызов процедуры Exit приводит к останову программы. Использование процедуры Exit продемонстрировано в примере 56 главы 4.