تبليغاتX
برنامه نویسی به زبان ++c - جلسه دهم(توابع بدون آرگومان و خروجی و قوانین حوزه)
برنامه نویسی به زبان ++c
اینجا یه وبلاگ مفید برنامه نویسی برای برنامه نویسان ++C و همه علاقه مندان به برنامه نویسیه
جلسه دهم(توابع بدون آرگومان و خروجی و قوانین حوزه)

توابع بدون خروجی و آرگومان

در برنامه نويسی به توابعی نياز پيدا می کنيم که نياز ندارند چيزی را به عنوان خروجی تابع برگردانند و يا توابعی که نياز به آرگومان و ورودی ندارند ويا هر دو. زبان ++C برای امکان استفاده از چنين توابعی، کلمه void را در اختيار ما قرار داده است. اگر بخواهيم تابعی بدون خروجی ايجاد کنيم کافی است به جای نوع داده خروجی تابع کلمه void را قرار دهيم. به تابع زير توجه کنيد.

void function (int num)

{

   cout << "My input is" << num << endl;

}

همانطور که می بينيد اين تابع نيازی به استفاده از دستور return ندارد چون قرار نيست چيزی را به عنوان خروجی تابع برگرداند. تابع فوق بر اساس مقدار داده ورودی، پيغامی را بر روی صفحه نمايش چاپ می کند.

حال که با void آشنا شديد می توانيم از اين به بعد تابع main را از نوع void تعريف کنيم. در اين صورت ديگر نيازی به استفاده از دستور return 0;در انتهای برنامه نداريم :

void main()

{

   دستورات برنامه

}

به عنوان مثال برنامه برج هانوی را که در مبحث توابع بازگشتی نوشتيم با استفاده از نوع void بازنويسی می کنيم.

#include <iostream.h>

 

void hanoi(int, char, char, char);

 

void main( )

{

   cout<<"Moving 4 disks form tower A to C."<<endl;

   hanoi(4,'A','B','C');

}

 

void hanoi(int n, char first, char help, char second) {

   if (n == 1) {

       cout << "Disk " << n << " from tower " << first

            << " to tower " << second << endl;

   } else {

       hanoi(n-1, first, second, help);

       cout << "Disk " << n << " from tower " << first

            << " to tower " << second << endl;

       hanoi(n-1, help, first, second);

   }

}

همانطور که در برنامه فوق می بينيد تابع hanoi بدون دستور return نوشته شده است، زيرا نوع تابع void می باشد، يعنی تابع بدون خروجی است و توابع بدون خروجی را می توانيم مستقيماً همانند برنامه فوق فراخوانی کنيد. يعنی کافی است نام تابع را همراه آرگومانهای مورد نظر بنويسيم.

برای ايجاد توابع بدون آرگومان می توانيد در پرانتز تابع کلمه void را بنويسيد يا اينکه اين پرانتز را خالی گذاشته و در آن چيزی ننويسيد.

void function1();

int  function2(void);

در دو دستور فوق تابع function1 از نوع توابع بدون خروجی و بدون آرگومان ايجاد می شود. و تابع function2 از نوع توابع بدون آرگومان و با خروجی از نوع عدد صحيح می باشد، برای آشنايی با نحوه کاربرد توابع بدون آرگومان به برنامه زير توجه کنيد :

#include <iostream.h>

 

int function(void);

 

void main( )

{

   int num, counter = 0;

   float average, sum = 0;

 

   num=function();

 

   while (num != -1){

      sum += num ;

      ++counter;

      num=function();

   }

 

   if (counter != 0){

      average = sum / counter;

      cout << "The average is " << average << endl;

   }

   else

      cout << "No numbers were entered." << endl;

}

 

int function(void){

  int x;

  cout << "Enter a number (-1 to end):";

  cin >>x;

  return x;

}

همانطور که در برنامه فوق مشاهده می کنيد تابع function از نوع توابع بدون آرگومان می باشد و دارای خروجی صحيح می باشد. اين تابع در برنامه دو بار فراخوانی شده است و وظيفه اين تابع دريافت متغيری از صفحه کليد و برگرداندن آن متغير به عنوان خروجی تابع می باشدو دستور num=function() عدد دريافت شده از صفحه کليد را در متغير num قرار می دهد اگر به ياد داشته باشيد اين برنامه قبلاً بدون استفاده از تابع در مبحث ساختار تکرار while نوشته بوديم. برای درک بهتر اين برنامه توصيه می شود آن را با برنامه موجود در مبحث ساختار تکرار while مقايسه کنيد، و متوجه خواهيد شد که تابع function  ما را از دوباره نويسی بعضی از دستورات بی نياز کرده است و نيز برنامه خلاصه تر و مفهوم تر شده است.

  

قوانين حوزه

قسمتی از برنامه که در آن متغيری تعريف شده و قابل استفاده می باشد، حوزه آن متغير گفته می شود. در زبان ++C به قسمتی از برنامه که با يک علامت ( } ) شروع شده و با علامت ( { ) به پايان می رسد يک بلوک می گويند. به عنوان مثال هنگامی که متغيری را در يک بلوک تعريف می کنيم، متغير فقط در آن بلوک قابل دسترسی می باشد ولذا حوزه آن متغير بلوکی که در آن تعريف شده است ، می باشد. به مثال زير توجه کنيد :

#include <iostream.h>

 

void main( )

{

   {

     int x= 1;

     cout << x;

   }

   cout << x;

}

اگر برنامه فوق را بنويسيم و بخواهيم اجرا کنيم پيغام خطای Undefined symbol 'x' را دريافت خواهيم کرد ودليل اين امر اين است که متغير x فقط در بلوک درونی تابع main تعريف شده است، لذا در خود تابع قابل دسترسی نمی باشد. در اين مبحث به بررسی حوزه تابع، حوزه فايل و حوزه بلوک می پردازيم.

متغیری که خارج از همه توابع تعریف می شود، دارای حوزه فایل می باشد و چنین متغیری برای تمام توابع، شناخته شده وقابل استفاده می باشد. به مثال زیر توجه کنید:

#include <iostream.h>

 

int x=1;

int f();

 

void main( )

{

   cout << x;

   cout << f();

   cout << x;

}

int f(){

  return 2*x;

}

متغیر x دارای حوزه فایل می باشد. لذا در تابع main و تابع f قابل استفاده می باشد. خروجی برنامه فوق به صورت زير می باشد.

121

متغیری که درون توابع و یا به عنوان آرگومان تابع تعریف می گردد، دارای حوزه تابع می باشد و از نوع متغیرهای محلی است و خارج ازتابع قابل استفاده و دسترسی نمی باشد. توابعی که تا کنون نوشتیم ومتغیرهایی که در آن ها تعریف کردیم، همگی دارای حوزه تابع بودند. ضمنا این متغیرها، هنگامی که برنامه از آن تابع خارج می شود، مقادیر خود را از دست می دهند. حال اگر بخواهیم یک متغیر محلی تابع، مقدار خود را حفظ کرده و برای دفعات بعدی فراخوانی تابع نیز نگه دارد، زبان ++c کلمه static را در اختیار ما قرار داده است. کلمه static را باید قبل از نوع متغیر قرار دهیم. مانند:

static int x=1;

دستور فوق متغیر x را از نوع عدد صحیح تعریف می کند و این متغیر با اولین فراخوانی تابع مقدار دهی می شود و در دفعات بعدی فراخوانی تابع مقدار قبلی خود را حفظ می کند. به مثال زیر توجه کنید:

#include <iostream.h>

 

int f();

 

void main( )

{

   cout << f();

   cout << f();

   cout << f();

}

int f(){

  static int x=0;

  x++;

  return x;

}

خروجی برنامه فوق به صورت زیر می باشد:

123

برنامه با اولین فراخوانی تابع f به متغیر محلی x مقدار 0 را می دهد، سپس به x یک واحد اضافه می شود و به عنوان خروجی برگردانده می شود. پس ابتدا عدد1 چاپ می گردد. در بار دوم فراخوانی تابع f ، متغیر x دوباره مقداردهی نمی شود، بلکه به مقدار قبلی آن که عدد 1 است، یک واحد اضافه گشته و به عنوان خروجی برگردانده می شود. پس این بار عدد 2 چاپ می گردد و در نهایت با فراخوانی تابع f برای بار سوم عدد 3 چاپ خواهد شد. اگر برنامه فوق را بدون کلمه static بنويسيم، خروجی 111 خواهد بود.

یکی از نکاتی که می توان در قوانین حوزه بررسی کرد، متغیرهای همنام در بلوک های تو در تو می باشد. به مثال زیر توجه کنید:

#include <iostream.h>

 

void main( )

{

   int x=1;

   cout << x;

   {

     int x= 2;

     cout << x;

   }

   cout << x;

}

در برنامه فوق متغیر x یک بار در تابع main تعریف شده است و با دیگر در بلوک درونی. خروجی برنامه به صورت زیر می باشد:

121

هنگامی که در بلوک درونی متغیری با نام x را مجددا تعریف می کنیم، متغیر خارج از بلوک از دید برنامه پنهان می گردد و تنها متغير داخل بلوک قابل استفاده می شود. همچنین هنگامی که برنامه از بلوک خارج می گردد، متغیر x بیرونی دوباره قابل استفاده می گردد. ضمنا توجه داشته باشید که مقدار متغیر x تابع main تغییری نکرده است، یعنی با وجود استفاده از متغیری همنام و نیز مقداردهی آن، تاثیری روی متغیر x تابع ایجاد نشده است. چون حوزه متغیر x بلوک درونی تنها داخل آن بلوک می باشد.

برنامه زیر تمام موارد ذکر شده در این مبحث را شامل می شود. بررسی آن و خروجی برنامه شما را در فهم بهتر این مبحث یاری می نماید.

#include <iostream.h>

 

void useLocal( void ); // function prototype

void useStaticLocal( void ); // function prototype

void useGlobal( void ); // function prototype

 

int x = 1; // global variable

 

void main()

{

   int x = 5; // local variable to main

 

   cout <<"local x in main's outer scope is "<<x<<endl;

 

   { // start new scope

 

     int x = 7;

 

     cout <<"local x in main's inner scope is "<<x<<endl;

 

   } // end new scope

 

   cout <<"local x in main's outer scope is "<<x<< endl;

 

 useLocal(); //useLocal has local x

 useStaticLocal(); //useStaticLocal has static local x