arhivadlwms

DokumentPredavanja Elmir Babović

PR I - P6

Tekst dokumenta343 redova
  1. ProgramiranjeI_sylabus.doc
  3. Programiranje I::Predavanja
  4. https://dl.fit.ba/
  5. 1
  6. Fakultet informacijskih tehnologija
  7. indira@fit.ba
  9. Datum: 2.12.2015.
  10. FUNKCIJE
  11. UVOD
  12. Do sada smo razmatrali programe, koji su se sastojali iz samo jedne programske jedinice
  13. odnosno iz glavne funkcije, koja je označena sa main(). Ovaj postupak je pogodan za
  14. rješavanje jednostavnijih zadataka. Po pravilu se, kod rješavanja zadataka, nastoji cijeli
  15. problem rastaviti na više manjih problema, koji su lakši za riješiti. Rezultat ove podjele u
  16. jednostavnije korake je nastanak programa sa modularnom strukturom, pri čemu je u
  17. svakom modulu implementirano rješenje jednoga problema ili dijela problema.
  18. Potprogrami u programskom jeziku C++ su definirani kao funkcije. Oni su dio
  19. hijerarhijski ustanovljene strukture na čijem početku stoji glavni program.
  21. Primjena funkcija ima mnogo prednosti:
  22. Složeniji programi se mogu modularno graditi. Svaki modul obuhvata samo dio
  23. problema, koji je lakše riješiti od cijelog problema. Na ovaj način se cijeli zadatak
  24. pojednostavljuje. U programiranju, primjenom funkcija, povećava se preglednost
  25. programa. Svaka funkcija se može posebno kreirati i testirati. Ovakav pristup olakšava
  26. kasniju potragu za greškama, jer je mala programska jedinica uvijek preglednija od
  27. kompleksnog programa.
  28. Dijelovi programa sa instrukcijama, koji se u programu susreću na različitim mjestima i
  29. sa različitim vrijednostima, mogu se definirati kao funkcija koja se poziva gdje je to
  30. potrebno. Funkcije, koje rješavaju određene tipove problema, mogu se koristiti i kod
  31. drugih programa (reusing).
  32. Dakle, svaki zadatak lakše ćemo riješiti ako ga podijelimo na manje zadatke
  33. (podzadatke). Te "podzadatke" u jeziku C++ obavljaju funkcije.
  35. Zašto upotrebljavamo funkcije?
  37. Raščlanjujemo problem na manje dijelove.
  39. Razlučujemo dijelove koji imaju zajednička svojstva, tj čine cjelinu.
  41. Upotrebljavamo funkcije iz svojih ili drugih biblioteka funkcija i iz drugih programa.
  42. Stvaramo vlastite biblioteke funkcija!
  44. Mogućnost poziv istoga programskog modula sa drugim podacima.
  46. Matematički pojam funkcije
  47. "Ja ću vam dati jedan broj. Vi trebate tom broju dodati 2 i produkt pomnožiti sa danim
  48. brojem" . Slične instrukcije možete dati i kompjuteru izražene na nekom programskom
  49. jeziku.
  50. Tada očekujete da broj x date, da mašina izračuna x + 2, zatim (x + 2) * x. Za dati ulaz
  51. x mašina će proizvesti jedinstven izlaz (broj (x + 2) * x).
  53. ProgramiranjeI_sylabus.doc
  55. Programiranje I::Predavanja
  56. https://dl.fit.ba/
  57. 2
  58. Fakultet informacijskih tehnologija
  59. indira@fit.ba
  60. U matematici, proces koji, za dati ulaz (određenog tipa), proizvodi jedinstven
  61. izlaz naziva se funkcija.
  62. Efekt procesa obrade na računaru može se promatrati kao evaluacija funkcija. Zato su
  63. funkcije najvažnija matematička tema u oblasti kompjuterske obrade.
  72. STANDARDNE FUNKCIJE
  73. U programski jezik C++ je ugrađeno mnoštvo funkcija (smješteno u standardne
  74. biblioteke funkcija).
  75. Svaki C ++program, koji koristi standardnu biblioteku mora, na početku, sadržavati:
  77. #include <iostream>
  78. Ovo je preprocesorska naredba za ulaz/izlaz standard. Kao aktualni parametri (sadržaj
  79. unutar zagrada) kod standardnih funkcija mogu se navoditi samo izrazi i varijable. To
  80. znači da poziv funkcije slijedi kao dio aritmetičkog izraza. Matematičke funkcije se
  81. definiraju u okviru biblioteke cmath, i prije njihove upotrebe mora se cmath (datoteka
  82. zaglavlja) "uključit" (include) u naš program.
  84. #include <cmath>
  86. Slijedi kratak pregled nekoliko standardnih funkcija sa kratkim objašnjenjima:
  88. abs(x)aritmetička funkcija, koja izračunava apsolutni iznos nekog parametra
  89. x(int). Rezultat ima isti tip kao i parametar.
  92. atan(x) aritmetička funkcija, koja izračunava arkus tangens nekog parametra
  93. x(double). Rezultat ima tip double. Rezultat je dat u stupnjevima.
  96. cos(x) aritmetička funkcija, koja izračunava (realnu) vrijednost kosinusne funkcije
  97. nekog parametra x(double). Parametar x se je u stupnjevima.
  100. exp(x) aritmetička funkcija, koja izračunava vrijednost eksponencijalne funkcije.
  101. Parametar x je tipa double. Rezultat je tip double.
  103. Funkcija F iz skupa X u skup Y prima ulazne
  104. vrijednosti iz skupa D, gdje svaki element iz
  105. skupa D pripada skupu X a nije nužno da skup D
  106. obuhvata cijeli skup X. Za svaki element (x) iz D,
  107. funkcija F proizvodi jedinstven odgovarajući
  108. izlaz F(x). Ako x nije iz D, F(x) nije definirana. Za
  109. funkciju F skup X je izvorni skup a skup Y ciljni
  110. skup.Skup D je domena funkcije F. Pišemo F : X ->
  111. Y
  113. ProgramiranjeI_sylabus.doc
  115. Programiranje I::Predavanja
  116. https://dl.fit.ba/
  117. 3
  118. Fakultet informacijskih tehnologija
  119. indira@fit.ba
  121. fab(s) aritmetička funkcija, koja izračunava apsolutni iznos nekog parametra
  122. x(double). Rezultat ima isti tip kao i parametar.
  125. log(x) aritmetička funkcija, koja izračunava prirodni logaritam sa bazom e.
  126. Parametar (double) x ima vrijednost nula ako je nula ili negativan.
  129. log10(x) aritmetička funkcija, koja izračunava logaritam po bazi 10. Rezultat ima
  130. tip double.
  133. pow(x,y) aritmetička funkcija, izračunava x na y. Parametri x i y moraju biti tipa
  134. double. Rezultat je jednak nuli, ako je y negativan ili ako su x i y jednaki nuli.
  137. sin(x) aritmetička funkcija, koja izračunava (realnu) vrijednost sinusne funkcije
  138. nekog parametra x(double). Parametar x je u stepenima.
  141. sqrt(x) aritmetička funkcija, koja izračunava (realnu) vrijednost kvadratnog
  142. korjena nekog parametra x(double). Rezultat ima vrijednost nula ako je x
  143. negativan.
  145. Svaki C++ program mora imati funkciju main.
  146. Izvršavanje programa uvijek počinje funkcijom main.
  147. Bilo koja druga funkcija je potprogram i mora biti pozvana.
  149. ProgramiranjeI_sylabus.doc
  151. Programiranje I::Predavanja
  152. https://dl.fit.ba/
  153. 4
  154. Fakultet informacijskih tehnologija
  155. indira@fit.ba
  156. OSNOVNI ELEMENTI FUNKCIJE I UPOTREBA FUNKCIJE
  157. Program izrađen u programskom jeziku C++ sastoji se, uglavnom, od funkcija koje mogu
  158. biti:
  160. Funkcije, koje rezultate daju kroz listu parametara. Definiraju se i deklariraju kao
  161. tip void.
  163. Funkcije, koje rezultat daju preko svoga imena, imaju tip "zadane vrijednosti".
  164. Primjer za ovaj tip funkcije je standardna trigonometrijska funkcija sin(x). Ova
  165. funkcija daje vrijednost sinus x preko svoga imena, stoji na desnoj strani znaka
  166. dodjeljivanja i odgovara funkciji u strogom smislu te riječi.
  167. Primjer:
  169. y = sin(x);
  171. U programskom jeziku C++ postoji razlika između deklariranja i definiranja funkcija:
  174. Deklariranjem funkcije saopćava se ostalom dijelu programa da u tom
  175. programu postoji funkcija sa navedenim imenom.
  177. Definiranjem funkcije se utvrđuje, šta funkcija radi.
  180. ProgramiranjeI_sylabus.doc
  182. Programiranje I::Predavanja
  183. https://dl.fit.ba/
  184. 5
  185. Fakultet informacijskih tehnologija
  186. indira@fit.ba
  187. DEKLARACIJA (PROTOTIP) FUNKCIJE
  188. Sve funkcije, koje se u sklopu jednog programa pozivaju, moraju biti deklarirane .
  189. Osnovna forma deklaracije:
  190. Tip povratne
  191. vrijednosti
  192. Identifikator
  193. Popis
  194. parametara
  195. (
  196. )
  197. ;
  201. Tip
  202. Identifikator
  203. ,
  204. Popis
  205. parametara
  207. - npr. na početku glavnog programa ("glavna funkcija") - main( ).
  213. DEFINICIJA FUNKCIJA
  214. Osnovna forma definicije:
  215. Tip povratne
  216. vrijednosti
  217. Identifikator
  218. Popis
  219. parametara
  220. Izraz
  221. Iskaz
  222. (
  223. )
  224. {
  225. }
  234. Tip vrijednosti koji funkcija vraća ImeFunkcije (Formalni parametri)
  235. {
  236. iskaz;
  237. izraz;
  242. (TipArg1 ImeArg1, TipArg2 ImeArg2,..)
  243. }
  244. Prototip izgleda kao zaglavlje funkcije ali mora završiti sa ; (semicolon)
  245. i njena lista parametara mora sadržavati tip podatka za svaki
  246. parametar.
  247. int Kub( int ); //prototip
  249. ProgramiranjeI_sylabus.doc
  251. Programiranje I::Predavanja
  252. https://dl.fit.ba/
  253. 6
  254. Fakultet informacijskih tehnologija
  255. indira@fit.ba
  256. Na primjer:
  265. Svaka funkcija ima ime kojim se poziva i kroz svoje ime je "definirana". Tip funkcije
  266. može biti ili void ili tip "povratne vrijednosti" o čemu će biti riječi kasnije. Navedeni
  267. parametri u zagradama se koriste kod poziva funkcije. Funkcije u programiranju
  268. međusobno razmjenjuju podatke kroz listu parametara. Potrebno je razumjeti jasnu
  269. razliku između formalnih i aktualnih parametara.
  271. Aktualni parametri su oni parametri, koji pri pozivu funkcije stoje u listi parametara i
  272. njihova aktualna vrijednost je poznata.
  273. Formalni parametri stoje u zaglavlju (dio definicije funkcije) pozvane funkcije i , prije
  274. poziva ove funkcije, nije im pridijeljena vrijednost. To znači da oni samo formalno postoje
  275. i da dobivaju vrijednost kad se ova funkcija pozove iz programa (iz glavne funkcije main
  276. ili iz neke druge funkcije).
  277. Funkcija može biti definirana i unutar glavne (main()) funkcije i tada se naziva inline
  278. funkcija.
  280. POZIV FUNKCIJE
  281. Funkcija se u programskom bloku glavne funkcije ili neke druge funkcije koristi tako da
  282. se poziva imenom (identifikatorom funkcije) i „slanjem“ aktualnih vrijednosti parametara
  283. ili memorijskih adresa parametara. Nakon izvršavanja funkcije (na mjestu gdje je
  284. funkcija definirana), programski blok koji je pozvao funkciju prima povratnu vrijednost
  285. funkcije i koristi je u daljem procesu.
  286. Identifikator
  287. Popis
  288. parametara
  289. (
  290. )
  291. ;
  297. ProgramiranjeI_sylabus.doc
  299. Programiranje I::Predavanja
  300. https://dl.fit.ba/
  301. 7
  302. Fakultet informacijskih tehnologija
  303. indira@fit.ba
  309. U zavisnosti od vrste prenošenja aktualnih parametara na formalne, razlikuju se
  310. dvije vrste poziva funkcije:
  311. 1. call by value (poziv po vrijednosti)
  312. 2. call by reference (poziv po referenci)
  325. Za pozvanu funkciju:
  327. određuje se privremeni memorijski prostor
  328. -
  329. za vrijednosti njenih parametara i bilo koju lokalnu varijablu,
  330. -
  331. za ime funkcije ako vrijednost koju funkcija vraća nije tipa void.
  333. Zatim kontrola toka izvršavanja programa prelazi na prvi iskaz u tijelu funkcije. Iskazi
  334. u tijelu funkcije se izvršavaju sve dok se ne desi nešto od:
  335. return iskaz (sa ili bez vraćene vrijednosti),
  337. ili
  338. zatvorena vitičasta zagrada tijela funkcije.
  339. Tada se kontrola izvršavanja programa prenosi ponovo u programski blok - na mjesto
  340. odakle je funkcija pozvana.
  341. Prije poziva funkcije u programu, kompajler mora
  342. obraditi ili deklaraciju (prototip) funkcije ili njenu
  343. definiciju (zaglavlje i tijelo funkcije) !
na vrh