Úvod do programování. Lekce 5

Transkript

1 I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í Inovace a zvýšení atraktivity studia optiky reg. č.: CZ.1.07/2.2.00/ Úvod do programování Lekce 5 Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

2 Funkce definice funkce zahrnuje specifikaci počtu a typů parametrů, typu návratové hodnoty, a vlastního těla funkce příklad: funkce najde maximum ze dvou celých čísel int maximum(int a, int b){ return(a>b? a : b); // hlavicka funkce // telo funkce int c1,c2; printf("zadej dve cela cisla: "); scanf("%d %d",&c1,&c2); printf("vetsi je cislo %d\n",maximum(c1,c2)); // volani funkce poznámky: příkaz return předává řízení nadřazené funkci a zároveň vrací výsledek pokud funkce nemá parametry, popř. nevrací žádnou hodnotu, použijeme typ void příklad: program využívá funkce tab() a podtrhni() pro formátování výpisu void tab(void){ // zadne parametry, nevraci hodnotu printf(" "); // telo funkce // neni nutno pouzit return() void podtrhni(void){ putchar('\n'); for(i=1;i<60;i++) putchar(' '); putchar('\n'); printf("prvni sloupec"); tab(); printf("druhy sloupec"); tab(); printf("treti sloupec"); podtrhni(); // podtrhne // ukonci radek // zavorky () nesmi byt vynechany rekurzivní funkce funkce může volat sama sebe využití rekurze může vést k nepřednému a neefektivnímu kódu nevyužívat, pokud není nutné

3 příklad: výpočet faktoriálu celého čísla s využitím rekurze int fakt(int n){ return((n<=0)? 1 : n*fakt(n 1)); // rekurzivni volani funkce int k; printf("zadej k:"); scanf("%d",&k); printf("k!=%d\n",fakt(k)); oblast platnosti proměnných lokální proměnné definice uvnitř funkce, platnost do konce funkce globální proměnné definice vně funkce, platí do konce souboru příklad: lokální proměnná z funkce main() je nedostupná ve funkci tisk_b() int a; // definice globalni promenne void tisk_a(void){ printf("%d\n",a); void tisk_b(void){ int b; // definice lokalni promenne ve fci tisk_b() b=20; printf("%d\n",b); // tiskne hodnotu "20" int b; // definice lokalni promenne ve fci main() a=b=10; tisk_a(); // tiskne hodnotu "10" tisk_b(); printf("%d\n",b); // tiskne hodnotu "10" volání parametrů volání hodnotou do funkce se předávají kopie skutečných parametrů, nelze je tedy uvnitř funkce měnit volání odkazem jazyk C nezná, lze obejít předáním ukazatelů na skutečné parametry, viz. např. funkce scanf() příklad: funkce vymění obsah proměnných void vymen(int *p_x, int *p_y){ int pom;

4 pom=*p_x; *p_x=*p_y; *p_y=pom; // referencni operator ziska obsah na adrese "p_x" int a=1,b= 1; printf("puvodne: %d %d\n",a,b); vymen(&a,&b); printf("po vymene:%d %d\n",a,b); // do funkce posilame adresy! poznámky: operátor * umožňuje přístup k obsahu adresy, např. a=*adr operátor & získá adresu proměnné, např. adr=&a předání ukazatelů na parametry (předání parametrů odkazem) lze využít pro vrácení dvou a více hodnot z funkce, viz. následující příklad příklad: funkce vypočítá součet a rozdíl dvou celých čísel a výsledek vrátí skrz parametry void spatne(int a, int b, int soucet, int rozdil){ soucet=a+b; // tyto hodnoty budou po opusteni rozdil=a b; // funkce zapomenuty void spravne(int a, int b, int *soucet, int *rozdil){ *soucet=a+b; // "soucet" ukazuje na "s" *rozdil=a b; // "rozdil" ukazuje na "r" int a,b,s,r; a=10; b=22; s=0; r=0; spatne(a,b,s,r); // volani hodnotou printf("funkce spatne(): s=%3d r=%3d\n",s,r); spravne(a,b,&s,&r); // volani odkazem printf("funkce spravne(): s=%3d r=%3d\n",s,r); příklad: program demonstruje chybu výpočtu numerické derivace #include<math.h> double der(double x, double dx){ double d; d=(sin(x+dx) sin(x))/dx; // numericka derivace return(d); double dx;

5 for(i= 1;i> 16;i ){ dx=pow(10,i); // nastavi dx printf("%d %.20f\n",i,cos(M_PI/4) der(m_pi/4,dx)); příklad: program ověří přesnost vlastní implementace funkce sin(x) založené na rozvoji sin(x) v mocninnou řadu: sin x = 1 i 1 x 2 i 1 i=1 2i 1! #include<math.h> #define pi double faktorial(int n){ double f=1; for(i=2;i<=n;i++) f*=i; return(f); double mocnina(double x, int a){ double moc=1; for(i=1;i<=a;i++) moc*=x; return(moc); double mujsin(double x, int clenu){ double suma; int i,n,znamenko; suma=0; znamenko=1; for(i=1;i<=clenu;i++){ n=2*i 1; suma+=znamenko*mocnina(x,n)/faktorial(n); znamenko*= 1; // znamenko v rade alternuje return(suma); double x,dx,s1,s2,ds; int clenu; x=pi/4.; // nejdrive zjistime jak presnost vypoctu zavisi na poctu clenu // toto provedeme pro uhel pi/4 printf("clenu mujsin sin rozdil\n"); printf(" \n"); for(clenu=1;clenu<=5;clenu++){ s1=mujsin(x,clenu); s2=sin(x); ds=s1 s2;

6 printf("%3d %15.8f %12.8f %12.8f\n",clenu,s1,s2,ds); // nyni overime zda je presnost stejna pro vsechny uhly clenu=3; dx=pi/2./10.; // krok v uhlu printf("\n\n"); // odradkuje printf(" x mujsin sin rozdil\n"); printf(" \n"); for(x=0;x<=pi/2.;x+=dx){ s1=mujsin(x,clenu); s2=sin(x); ds=s1 s2; printf("%6.4f %15.8f %12.8f %12.8f\n",x,s1,s2,ds); funkční prototyp pokud v programu volání nějaké funkce předchází její definici, uvedeme na začátku programu úplný funkční prototyp volané funkce; často jsou tyto deklarace umístěny v hlavičkovém souboru příklad: funkce mujsin() a mujcos() se volají navzájem #include<math.h> #define pi double mujsin(double x); // uplny funkcni prototyp double mujcos(double x){ if(x<pi/4.) return(1 x*x/2.); // pro male uhly, jinak pouziji mujsin() else return(mujsin(pi/2. x)); double mujsin(double x){ if(x<pi/4.) return(x); // pro male uhly, jinak pouziji mujcos() else return(mujcos(pi/2. x)); printf("sin(0.01)=%f\n",mujsin(0.01)); printf("sin(pi/2 0.01)=%f\n",mujsin(pi/ )); ukazatel na funkci double (*p_fce)(); // ukazatel na funkci vracející typ double p_fce=sin; // p_fce ukazuje na funkci sin() y=p_fce(x); // totéž jako: y=sin(x) p_fce=cos; y=p_fce(x); // v y bude cos(x)