Программная функция и программный аспект. Операторы организации циклов Для чего нужны функции в программировании

Отдельная система (подсистема , подпрограмма), на вход которой поступают управляющие воздействия в виде значений аргументов . На выходе функция возвращает результат, который может быть как скалярной величиной , так и векторным значением (структура , индексный массив и т.п.). По ходу выполнения функции могут выполняться, также, некоторые изменения в управляемой системе , причём как обратимые, так и необратимые.

Побочный эффект

Функции и процедуры

В некоторых языках программирования (например, в Паскале) функции и процедуры (подпрограммы, не возвращающие значения) чётко разграничены синтаксисом языка . В других - например, в языке Си , - процедуры являются частным случаем (подмножеством) функций, возвращающими значение типа (псевдотипа) void - пустое значение.

Аргументы и параметры

При вызове функции, ей передаются аргументы . Если аргумент является ссылкой на область памяти (переменной , указателем или ссылкой), то функция, в зависимости от типа своего параметра , может либо воспользоваться её значением (например, создать переменную, скопировать туда значение аргумента), либо самим аргументом (создать ссылку на область памяти, на которую ссылается аргумент).

Функция без аргументов

Такая функция не требует никаких аргументов .

См. также

Ссылки

• Функции PHP. Синтаксис и примеры использования функций PHP

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Функция (программирование)" в других словарях:

В Викисловаре есть статья «функция» Функция многозначный термин, который означает такое отношение между элементами, в котором изменение в одном влечет измен … Википедия

Функция заглушка в программировании функция не выполняющая никакого осмысленного действия, возвращающая пустой результат или входные данные в неизменном виде. Аналогичное английское слово stub . Используется: Для наглядности при… … Википедия

функция психическая высшая: восстановление - (восстановление высших психических функций) раздел нейропсихологии, посвященный изучению механизмов и методов восстановления функций психических высших, нарушенных вследствие поражений локальных мозга головного. На базе представлений об… … Большая психологическая энциклопедия

Математическое программирование математическая дисциплина, изучающая теорию и методы решения задач о нахождении экстремумов функций на множествах конечномерного векторного пространства, определяемых линейными и нелинейными ограничениями… … Википедия

В области компьютеризации понятие программирования сетевых задач или иначе называемого сетевого программирования (англ. network programming), довольно сильно схожего с понятиями программирование сокетов и клиент серверное программирование,… … Википедия

Функция высшего порядка функция, принимающая в качестве аргументов другие функции или возвращающая другую функцию в качестве результата. Основная идея состоит в том, что функции имеют тот же статус, что и другие объекты данных.… … Википедия

ПРОГРАММИРОВАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЕ - комплекс математич. моделей и методов решения задач отыскания экстремума (максимума или минимума) функций многих переменных при ограничениях в виде неравенств. Имеется в виду, что переменные характеризуют какие либо аспекты механизма… … Российская социологическая энциклопедия

Математическая дисциплина, изучающая математич. абстракции программ, трактуемых как объекты, выраженные на формальном языке, обладающие определенной информационной и логич. структурой и подлежащие исполнению на автоматич. устройствах. П. т.… … Математическая энциклопедия

Функция в программировании один из видов подпрограммы. Особенность, отличающая её от другого вида подпрограмм процедуры, состоит в том, что функция возвращает значение, а её вызов может использоваться в программе как выражение. С точки зрения… … Википедия

ПРОГРАММИРОВАНИЕ, МАТЕМАТИЧЕСКОЕ - раздел прикладной математики, применяющийся в качестве метода в экономических исследованиях. Разрабатывает теорию и методы решения условных экстремальных задач, является основной частью формального аппарата анализа разнообразных задач управления … Большой экономический словарь

Так, что же такое "программная функция" ?

Это самая сильная, главенствующая функция в структуре нашей психики. Это своего рода "законодательный орган" нашего "департамента", это его "директор".

Информация, воспринимаемая программной функцией, для нас особенно значима. Поэтому она усваивается нами с легкостью, без всякого напряжения и практически без потерь. Мы всю жизнь насыщаемся информацией по этому аспекту и никогда пресытиться ею не можем, потому что, по большому счету, это единственное, чему мы верим целиком и полностью, единственное, в чем нас никто никогда не переспорит и не переубедит.

Информация, воспринимаемая по программному аспекту, редко открывает для нас нечто принципиально новое: все это мы давно знаем сами, да еще и получше многих. Мы чувствуем себя так, как будто родились с этими знаниями. Скорее, нам интереснее знать, насколько лучше других мы это знаем .И, разумеется, всегда досадно и смешно, когда нас этому поучают другие.

Программная функция - это:

- "функция осознанных преимуществ",

- "функция врожденного профессионализма",

- "функция основных ценностей, основных задач и целей".

И именно поэтому человеку крайне трудно отступать от своей "программы", не говоря уже о том, чтобы поступать ей наперекор (чего от нас нередко требуют условия психологической несовместимости).

Программная функция принципиальна и незыблема. Весь смысл нашей интеллектуальной деятельности заключается именно в ней. Потому-то мы и защищаем ее как последний рубеж, дальше которого отступать уже некуда. Поскольку, раз отступив от своей программы, мы уже чувствуем, что теряем себя и разрушаем себя как личность.

Программная функция определяет предел допустимых уступок.

- Ну хорошо, - вставляет Читатель, - но если есть в нашей психике "функция целей и задач" , то должна же быть и какая-то функция их достижений?

Такая функция действительно есть, и с "программной" она тесно сотрудничает, а потому в "Модели "А" находится справа от нее, на 2-й позиции уровня ЭГО (т. е. занимает второй кабинет верхнего этажа). Эта функция называется "творческой" , или "созидательной функцией" .

Творческая функция и творческий аспект.

Иногда ее еще называют "функцией реализации" , или "инструментальной функцией" , поскольку она является как бы "инструментом" программной функции, ее "исполнительным органом", рычагом ее воздействия на окружающую среду.

Если программная функция всегда аналитическая, принципиальная, незыблемая и потому инертная ,то творческая функция всегда гибкая, маневренная, изобретательная ,поскольку только тем и занимается, что разрабатывает формы, способы и методы реализации "программных" задач и целей.

А теперь вспомним нашу первую классификацию - "сенсорик - этический ","интуит - логический "и т.д. Что мы видим?

Видим то, что творческая функция влияет на качество программного аспекта, являясь как бы качественной его характеристикой .

Каким образом? - Она "поручает" программной функции "отслеживать" именно ту информацию, которая может быть реализована только в рамках аспекта творческой функции (поскольку творческая функция также имеет свой собственный аспект и именно посредством этого аспекта она обслуживает свою "программу").

- А можно это показать на каком-нибудь примере? - интересуется Читатель.

- Примеров множество! Допустим, в качестве программы типа у нас выступает такой аспект, как "интровертная этика" - ("этика отношений") ,цель которого - совершенствовать взаимоотношения людей в обществе, корректировать общественную мораль и насаждать нравственность. Но нравственность в обществе можно насаждать различными путями: в одном случае человека воспитывают методами силового воздействия - принуждением, запретами, ограничениями, наказаниями, т. е. средствами аспекта "волевой (экстравертной) сенсорики" .И этим методом скорее всего воспользуется сенсорный этик, точнее - этико-сенсорный интроверт (программа-то интровертная!) Но существует и другой способ реализации интровертно-этической программы - интуитивный . Здесь человеку дается возможность постепенно и последовательно совершенствоваться этически. В этом случае на него воздействуют методом демонстрации положительных примеров: "поступай так, как тебя учат, и все у тебя будет хорошо". В этом случае этическая программа уже реализуется аспектом "экстравертной интуиции" - "интуиции возможностей" .И именно такой метод охотнее всего использует интуитивный этик - этико-интуитивный интроверт .

- Ну и где же тут разница в этической программе, на которую будто бы оказывают влияние способы ее реализации? Почему этик сенсорный не может использовать те же методы, что и этик интуитивный, и наоборот?

- Потому, что уже на базе этого соотношения ценностей складываются принципиально разные характеры типов. Этико-интуитивный интроверт - проницательный, терпеливый, выдержанный оптимист, ему лучше видны позитивные тенденции в характере людей, именно на них он и опирается в своем воздействии. Проницательность этико-сенсорного интроверта направлена на то, чтобы выявлять негативные тенденции ,требующие немедленного искоренения. Что же можно сказать про сенсорного этика ?Что это - осторожный, недоверчивый пессимист, предпочитающий использовать эффективные методы принудительного воздействия, нежели рассчитывать на то, что человек перевоспитается сам.

- Но почему так происходит?

- Потому, что наши достоинства есть продолжение наших недостатков, и наоборот. То есть, если у человека сильная сенсорика, то, значит, у него будет слабая интуиция, и поэтому о каких-то будущих изменениях в характере человека ему судить трудно, вот он и добивается быстрых и эффективных результатов перевоспитания любыми средствами. И кроме того, в социуме нет лишних типов. У каждого свое предназначение, поэтому каждый нужен на своем месте.

"Элементарная модель" типа ИМ.

Аспекты, вынесенные на уровень ЭГО ,выражают основные ценности типа .Именно поэтому они вынесены в его название.

Например, название типа "этико-сенсорный экстраверт" означает, что его "программная" ценность - экстравертная этика ("этика эмоций"), а "творческая" ценность - интровертная сенсорика ("сенсорика ощущений") .

На уровне ЭГО это выглядит так:

Внимательный Читатель, должно быть, заметил, что программный интровертный аспект реализуется экстравертными аспектами (и наоборот) .Это происходит потому, что у экстраверта качества объекта имеет первостепенную значимость, а взаимоотношения между объектами - второстепенную, поэтому и программная функция (как наиболее значимая) у него будет экстравертной - черный символ, а реализационная, соответственно, интровертной - белый символ.

У интроверта, соответственно, наоборот: программная функция будет интровертной (белый символ), а реализационная - экстравертной (черный).

И еще следует отметить: если программный аспект - рациональный (этика или логика), то он реализуется иррациональным аспектом .

- Почему?

- Но мы ведь уже говорили, что рациональные аспекты проявляются на фоне иррациональных и наоборот. И таким образом устанавливается определенное равновесие аспектов нашей психики на каждом из ее уровней и этим же обеспечивается относительное равновесие нашей психической структуры.

Поэтому на каждом уровне модели один из аспектов будет экстравертный, другой - интровертный, один - рациональный, другой - иррациональный.

Чередование аспектов и последовательность их расположения на всех уровнях нашей психики как раз и определяет основные психологические особенности каждого из типов информационного метаболизма.

Таким образом, уже по названию "типа ИМ" можно определить структурное соотношение уровня ЭГО и создать элементарную, двухпозиционную модель, отображающую основные характеристики данной психической структуры.

Пользователи, далекие от программирования в принципе, сталкиваются с понятиями функции и процедуры редко, и ассоциируются они с чем-то математическим и бюрократическо-медицинским. В программировании же этими понятиями оперирует множество языков, правда, даже специалисты порой не могут четко осознать разницу между функцией и процедурой. Как с тем сусликом: он есть, но его никто не видит. Посмотрим, настолько ли невидимы отличия.

Что означают понятия функция и процедура

• Функция в программировании — подпрограмма, вызываемая из других подпрограмм необходимое число раз.
  
• Процедура — поименованная часть программы (подпрограмма), многократно вызываемая из последующих частей программы необходимое число раз.

Сравнение функции и процедуры

Основная разница между функцией и процедурой — в возвращаемом результате. По сути, и функции, и процедуры представляют собой логически неделимые блоки, из которых складывается код программы. Функция возвращает значение, процедура в большинстве языков программирования — нет, либо (в Си, например) возвращает пустое значение. В последнем случае (в Си) процедура считается подчиненной разновидностью функции.

Заголовок функции содержит слово “function”, идентификатор (собственное имя функции), вариативно список параметров и обязательно — тип результата. В теле функции обязательно прописывается оператор, присваивающий значение имени функции, которое она вернет в качестве результата. Заголовок процедуры содержит слово “procedure”, идентификатор (имя процедуры) и вариативно список параметров.

Вызов функции осуществляется в составе выражений там, где эти выражения применяются, вызов процедуры требует отдельного оператора.

Вызов процедуры осуществляется только по имени, имя функции же связано с ее значением. На схемах алгоритмов вызов функции изображается в блоке вывода или в блоке процесса, вызов процедуры — в специальном блоке “предопределенный процесс”.

Отличие функции от процедуры в программировании заключается в следующем:

• Функция возвращает значение, процедура — нет.
• Заголовок функции обязательно содержит тип результата.
• В теле функции обязательно наличие оператора, присваивающего значение имени функции.
• Вызов процедуры требует отдельного оператора, вызов функции возможен в составе выражений.
• Имя процедуры необходимо для вызова, имя функции — для присвоения значения.
• На схемах алгоритмов вызов процедуры изображается в отдельном блоке, вызов функции — в блоке процесса или вывода.

Принципы программирования на языке Си основаны на понятии функции. Обычно программы на этом языке состоят из большого числа небольших функций. Программа может находиться в одном или нескольких файлах, которые можно раздельно транслировать и вместе загружать, добавляя предварительно оттранслированные функции из библиотек.

Что такое функция? Функция – самостоятельная поименованная единица программы, реализующая конкретную задачу . Функции языка Си играют ту же роль, что и функции, процедуры и подпрограммы в других языках программирования. Они повышают уровень модульности программы, облегчают ее чтение, внесение изменений и коррекцию ошибок и, самое главное облегчают разработку алгоритмов решения задачи, позволяя разбивать её н a подалгоритмы (функции). (англ. subprogram, subroutine, function)

Все функции языка Си подразделяются на две группы: встроенные и определяемые пользователем . Встроенные (стандартные) функции могут вызываться по имени без предварительного определения. Встроенные функции хранятся в виде объектного кода в специальных файлах (библиотеках ) с расширением . lib . Для работы с библиотеками имеются специальные средства, в том числе программа lib . exe . Функции пользователя организовываются самим программистом в соответствии с синтаксисом языка. Предварительное определение функций пользователя обязательно. Программист может собрать разработанные им функции в библиотеки и затем использовать их наравне со встроенными функциями.

Что требуется знать о функциях? Нужно знать, как их можно определять, как к ним обращаться и как устанавливать связи между функцией и программой, ее вызывающей.

Все функции в программе, написанной на языке Си, равноправны: каждая из них может вызывать любую другую функцию и каждая, в свою очередь, может быть вызвана любой другой функцией.

Программа, написанная на языке Си, всегда начинает выполняться с функции, называемой main(), поэтому мы имеем возможность выбирать имена для всех используемых нами функций, кроме той, с которой начинается выполнение программы. Однако на этом специфика функции main() заканчивается, даже она может быть вызвана другими функциями (случай рекурсивности).

Любая функция должна быть, прежде всего, определена . Определение функции состоит из заголовка и тела функции и является, по сути дела, программной реализацией этой функции. Для того чтобы функцию можно было использовать, ее нужно описать в том файле трансляции, где она будет использоваться (определение функции может находиться и в другом файле трансляции).

Различают два типа описаний: объявления и прототипы . В языке Си в объявлении описываются только имя функции и тип возвращаемого значения (тип функции). В языке С++ объявляются прототипы функций. В С/С++ в прототипе описываются имя функции, тип возвращаемого значения и типы передаваемых ей формальных параметров. Количество и тип параметров функции называются сигнатурой функции.

Прототипы библиотечных функций содержатся, как правило, в заголовочных (header ) файлах и включаются в программой директивой препроцессора include .

Функции, которые находятся в одном и том же файле трансляции, назовем вместе транслируемыми . Функции, которые находятся в разных файлах трансляции, назовем раздельно транслируемыми .

Функция в программировании представляет собой обособленный участок кода, который можно вызывать, обратившись к нему по имени, которым он был назван. При вызове происходит выполнение команд тела функции.

Функции можно сравнить с небольшими программками, которые сами по себе, т. е. автономно, не исполняются, а встраиваются в обычную программу. Нередко их так и называют – подпрограммы. Других ключевых отличий функций от программ нет. Функции также при необходимости могут получать и возвращать данные. Только обычно они их получают не с ввода (клавиатуры, файла и др.), а из вызывающей программы. Сюда же они возвращают результат своей работы.

Существует множество встроенных в язык программирования функций. С некоторыми такими в Python мы уже сталкивались. Это print(), input(), int(), float(), str(), type(). Код их тела нам не виден, он где-то "спрятан внутри языка". Нам же предоставляется только интерфейс – имя функции.

С другой стороны, программист всегда может определять свои функции. Их называют пользовательскими. В данном случае под "пользователем" понимают программиста, а не того, кто пользует программу. Разберемся, зачем нам эти функции, и как их создавать.

Предположим, надо три раза подряд запрашивать на ввод пару чисел и складывать их. С этой целью можно использовать цикл:

i = 0 while i < 3 : a = int (input () ) b = int (input () ) print (a+b) i += 1

Однако, что если перед каждым запросом чисел, надо выводить надпись, зачем они нужны, и каждый раз эта надпись разная. Мы не можем прервать цикл, а затем вернуться к тому же циклу обратно. Придется отказаться от него, и тогда получится длинный код, содержащий в разных местах одинаковые участки:

print () a = int (input () ) b = int (input () ) print ("Всего" , a+b, "шт." ) print () a = int (input () ) b = int (input () ) print ("Всего" , a+b, "шт." )

Пример исполнения программы:

Сколько бананов и ананасов для обезьян? 15 5 Всего 20 шт. Сколько жуков и червей для ежей? 50 12 Всего 62 шт. Сколько рыб и моллюсков для выдр? 16 8 Всего 24 шт.

Внедрение функций позволяет решить проблему дублирования кода в разных местах программы. Благодаря им можно исполнять один и тот же участок кода не сразу, а только тогда, когда он понадобится.

Определение функции. Оператор def

В языке программирования Python функции определяются с помощью оператора def. Рассмотрим код:

def countFood() : a = int (input () ) b = int (input () ) print ("Всего" , a+b, "шт." )

Это пример определения функции. Как и другие сложные инструкции вроде условного оператора и циклов функция состоит из заголовка и тела. Заголовок оканчивается двоеточием и переходом на новую строку. Тело имеет отступ.

Ключевое слово def сообщает интерпретатору, что перед ним определение функции. За def следует имя функции. Оно может быть любым, также как и всякий идентификатор, например, переменная. В программировании весьма желательно давать всему осмысленные имена. Так в данном случае функция названа "посчитатьЕду" в переводе на русский.

После имени функции ставятся скобки. В приведенном примере они пустые. Это значит, что функция не принимает никакие данные из вызывающей ее программы. Однако она могла бы их принимать, и тогда в скобках были бы указаны так называемые параметры.

После двоеточия следует тело, содержащее инструкции, которые выполняются при вызове функции. Следует различать определение функции и ее вызов. В программном коде они не рядом и не вместе. Можно определить функцию, но ни разу ее не вызвать. Нельзя вызвать функцию, которая не была определена. Определив функцию, но ни разу не вызвав ее, вы никогда не выполните ее тела.

Вызов функции

Рассмотрим полную версию программы с функцией:

def countFood() : a = int (input () ) b = int (input () ) print ("Всего" , a+b, "шт." ) print ("Сколько бананов и ананасов для обезьян?" ) countFood() print ("Сколько жуков и червей для ежей?" ) countFood() print ("Сколько рыб и моллюсков для выдр?" ) countFood()

После вывода на экран каждого информационного сообщения осуществляется вызов функции, который выглядит просто как упоминание ее имени со скобками. Поскольку в функцию мы ничего не передаем скобки опять же пустые. В приведенном коде функция вызывается три раза.

Когда функция вызывается, поток выполнения программы переходит к ее определению и начинает исполнять ее тело. После того, как тело функции исполнено, поток выполнения возвращается в основной код в то место, где функция вызывалась. Далее исполняется следующее за вызовом выражение.

В языке Python определение функции должно предшествовать ее вызовам. Это связано с тем, что интерпретатор читает код строка за строкой и о том, что находится ниже по течению, ему еще неизвестно. Поэтому если вызов функции предшествует ее определению, то возникает ошибка (выбрасывается исключение NameError):

print ("Сколько бананов и ананасов для обезьян?" ) countFood() print ("Сколько жуков и червей для ежей?" ) countFood() print ("Сколько рыб и моллюсков для выдр?" ) countFood() def countFood() : a = int (input () ) b = int (input () ) print ("Всего" , a+b, "шт." )

Результат:

Сколько бананов и ананасов для обезьян? Traceback (most recent call last ) : File "test.py" , line 2 , in < module> countFood() NameError: name "countFood" is not defined

Для многих компилируемых языков это не обязательное условие. Там можно определять и вызывать функцию в произвольных местах программы. Однако для удобочитаемости кода программисты даже в этом случае предпочитают соблюдать определенные правила.

Функции придают программе структуру

Польза функций не только в возможности многократного вызова одного и того же кода из разных мест программы. Не менее важно, что благодаря им программа обретает истинную структуру. Функции как бы разделяют ее на обособленные части, каждая из которых выполняет свою конкретную задачу.

Пусть надо написать программу, вычисляющую площади разных фигур. Пользователь указывает, площадь какой фигуры он хочет вычислить. После этого вводит исходные данные. Например, длину и ширину в случае прямоугольника. Чтобы разделить поток выполнения на несколько ветвей, следует использовать оператор if-elif-else:

figure = input () if figure == "1" : a = float (input ("Ширина: " ) ) b = float (input ("Высота: " ) ) print ("Площадь: %.2f" % (a*b) ) elif figure == "2" : a = float (input ("Основание: " ) ) h = float (input ("Высота: " ) ) print ("Площадь: %.2f" % (0.5 * a * h) ) elif figure == "3" : r = float (input ("Радиус: " ) ) print ("Площадь: %.2f" % (3.14 * r**2 ) ) else : print ("Ошибка ввода" )

Здесь нет никаких функций, и все прекрасно. Но напишем вариант с функциями:

def rectangle() : a = float (input ("Ширина: " ) ) b = float (input ("Высота: " ) ) print ("Площадь: %.2f" % (a*b) ) def triangle() : a = float (input ("Основание: " ) ) h = float (input ("Высота: " ) ) print ("Площадь: %.2f" % (0.5 * a * h) ) def circle() : r = float (input ("Радиус: " ) ) print ("Площадь: %.2f" % (3.14 * r**2 ) ) figure = input ("1-прямоугольник, 2-треугольник, 3-круг: " ) if figure == "1" : rectangle() elif figure == "2" : triangle() elif figure == "3" : circle() else : print ("Ошибка ввода" )

Он кажется сложнее, а каждая из трех функций вызывается всего один раз. Однако из общей логики программы как бы убраны и обособлены инструкции для нахождения площадей. Программа теперь состоит из отдельных "кирпичиков Лего". В основной ветке мы можем комбинировать их как угодно. Она играет роль управляющего механизма.

Если нам когда-нибудь захочется вычислять площадь треугольника по формуле Герона, а не через высоту, то не придется искать код во всей программе (представьте, что она состоит из тысяч строк кода как реальные программы). Мы пойдем к месту определения функций и изменим тело одной из них.

Если понадобиться использовать эти функции в какой-нибудь другой программе, то мы сможем импортировать их туда, сославшись на данный файл с кодом (как это делается в Python, будет рассмотрено позже).

Практическая работа

В программировании можно из одной функции вызывать другую. Для иллюстрации этой возможности напишите программу по следующему описанию.

Основная ветка программы, не считая заголовков функций, состоит из одной строки кода. Это вызов функции test(). В ней запрашивается на ввод целое число. Если оно положительное, то вызывается функция positive(), тело которой содержит команду вывода на экран слова "Положительное". Если число отрицательное, то вызывается функция negative(), ее тело содержит выражение вывода на экран слова "Отрицательное".

Локальные и глобальные переменные