}
Результат работы программы выглядит так:
10 0 22
Сначала вспомним операцию условия ?:. Эта операция в функции abs( ) выполняется следующим образом: если x меньше 0, у полагается равным -x; в противном случае у полагается равным x. Это как раз то, что нам нужно, поскольку если x равен -5, то у равен -(-5), т. e. 5.
Ключевое слово return указывает на то, что значение выражения, заключенного в круглые скобки, будет присвоено функции, содержащей это ключевое слово. Поэтому, когда функция abs( ) впервые вызывается нашим драйвером, значением abs(a) будет число 10, которое затем присваивается переменной d.
Переменная у является внутренним объектом функции abs(), но значение у передается в вызывающую программу с помощью оператора return. Действие, оказываемое оператором
d = abs(a);
по-другому можно выразить так:
abs(a);
d = у;
Можно ли в действительности воспользоваться такой записью? Нет, так как вызывающая программа даже не подозревает о том, что переменная у существует.
Возвращаемое значение можно присвоить переменной, как в нашем примере, или использовать как часть некоторого выражения, например, следующим образом:
answer = 2*abs(z) + 25;
printf(" %dn" , abs(-32 + answer));
Оператор return оказывает и другое действие. Он завершает выполнение функции и передает управление следующему оператору в вызывающей функции. Это происходит даже в том случае, если оператор return является не последним оператором тела функции. Следовательно, функцию abs( ) мы могли бы записать следующим образом:
/* функция, вычисляющая абсолютную величину числа,
вторая версия */
abs(x) int x;
{
if(x < 0)
return(-x);
else
relurn(x);
}
Эта версия программы проще, и в ней не используется дополнительная переменная у. Для пользователя, однако, обе версии неразличимы, поскольку у них имеется один и тот же вход и они обеспечивают один и тот же выход. Только внутренние структуры обеих функций различны. Даже версия данной программы, приведенная ниже, работает точно так же:
/* функция, вычисляющая абсолютную величину числа,
третья версия */
abs(x) int(x);
{
if (x < 0)
return(-x);
else
return(x);
printf(" Профессор Флеппард - болван. n");
}
Наличие оператора return препятствует тому, чтобы оператор печати printf( ) когда-нибудь выполнился в программе. Профессор Флеппард может пользоваться в своих программах объектным кодом, полученным в результате компиляции данной функции, и никогда не узнает об истинных чувствах своего студента-программиста.
Вы можете также использовать просто оператор return;
Его применение приводит к тому, что функция, в которой он coдержится, завершает свое выполнение и управление возвращается в вызывающую функцию. Поскольку у данного оператора отсутствует выражение в скобках, никакое значение при этом не передается функции.
ЛОКАЛЬНЫЕ ПЕРЕМЕННЫЕ
Мы уже несколько раз касались вопроса о том, что переменные в функции являются ее внутренними переменными и "не известны" вызывающей функции. Аналогично переменные вызывающей функции не известны вызываемой функции. Вот почему для связи с ней, т. е. для передачи значений в нее и из нее, мы пользуемся аргументами и оператором return.
Переменные, известные только одной функции, а именно той, которая их содержит, называются "локальными" переменными. До сих пор это был единственный вид переменных, которыми мы пользовались, но в языке Си допускается наличие переменных, известных нескольким функциям. Такие нелокальные переменные называются "глобальными", и мы вернемся к ним позже. Теперь же мы хотим подчеркнуть, что локальные переменные являются действительно локальными. Даже в том случае, если мы используем одно и то же имя для переменных в двух различных функциях, компилятор (и, таким образом, компьютер "считает" их разными переменными. Мы можем показать это, используя операцию & (не путайте с операцией &&).
НАХОЖДЕНИЕ АДРЕСОВ: ОПЕРАЦИЯ &
В результате выполнения операции & определяется адрес ячейки памяти, которая соответствует переменной. Если pooh - имя переменной, то &pooh - ее адрес. Можно представить себе адрес как ячейку памяти, но можно рассматривать его и как метку, которая используется компьютером, для идентификации переменной. Предположим, мы имеем оператор
pooh = 24;
Пусть также адрес ячейки, где размещается переменная pooh - 12126. Тогда в результате выполнения оператора
printf(" %d %dn" , pooh, &pooh);
получим
24 12126
Более того, машинный код, соответствующий первому оператору, словами можно выразить приблизительно так: "Поместить число 24 в ячейку с адресом 12126".
Воспользуемся указанной выше операцией для проверки того, в каких ячейках хранятся значения переменных, принадлежащих разным функциям, но имеющих одно и то же имя.
/* контроль адресов */
main( )
{
int pooh = 2, bah = 5;
printf(" Вmain( ), pooh = %d и&pooh = %u n" , pooh, &pooh);
printf('B main( ), bah = %d и&bah = %un>/, bah, &bah);
mikado(pooh);
}
mikado(bah) int bah;
{
int pooh = 10;
printf("B mikado( ), pooh = %d и&pooh = %un, pooh, &pooh);
printf(" Вmikado( ), bah = %d и&bah = %un" , bah, &bah);
}
Мы воспользовались форматом %u (целое без знака) для вывода на печать адресов на тот случай, если их величины превысят максимально возможное значение числа типа int. В нашей вычислительной системе результат работы этой маленькой программы выглядит так:
Вmain( ), pooh = 2 и&pooh = 56002
B main( ), bah = 5 и&bah = 56004
B mikado( ), pooh = 10 и&pooh =55996
В mikado( ), bah = 2 и &bah = 56000.
О чем это говорит? Во-первых, две переменные pooh имеют различные адреса. То же самое верно и относительно переменных bah. Следовательно, как и было обещано, компьютер рассматривает их как четыре разные переменные. Во-вторых, при вызове mikado(pooh) величина (2) фактического аргумента (pooh из main( )) передастся формальному аргументу (bah из mikado( )). Обратите внимание, что было передано только значение переменной. Адреса двух переменных (pooh в main( ) и bah в mikado( )) остаются различными.
Мы коснулись второго вопроса потому, что этот факт оказывается неверным для всех других языков. В той или иной процедуре Фортрана, например, можно использовать переменные вызывающей программы. Кроме того, в такой процедуре переменные могут иметь различные имена, но адреса их при этом будут совпадать. В языке Си подобные механизмы отсутствуют. Каждая функция использует свои собственные переменные. Это более предпочтительно, потому что "исходные" переменные не будут таинственным образом изменяться из-за того, что вызванная функция обладает побочным эффектом. Но это может также приводить и к некоторым трудностям, о чем и будет рассказано и следующем разделе.
ИЗМЕНЕНИЕ ПЕРЕМЕННЫХ В ВЫЗЫВАЮЩЕЙ ПРОГРАММЕ
Иногда требуется, чтобы одна функция могла изменять переменные, относящиеся к другой. Например, в задачах сортировки часто бывает необходимо осуществлять обмен значениями между двумя переменными. Предположим, у нас есть две переменные х и у и мы хотим, чтобы они обменялись своими значениями. Простая последовательность операторов
х = у;
y = х;
не является решением поставленной задачи, потому что к тому моменту, когда начнет выполняться оператор во второй строке, первоначальное значение переменной x будет потеряно. Чтобы сохранить это первоначальное значение, необходимо дополнить данный фрагмент еще одной строкой:
temp = х;
х = у;
у = temp;
Теперь у нас есть требуемый метод; реализуем его в виде некоторой функции, а также создадим драйвер для eе проверки. Чтобы сделать более ясным, какая переменная принадлежит функции main( ), а какая - функции interchange( ), мы будем использовать переменные х и у в первой из них, и u и v - во второй.