§ 24. Процедуры

Определения и обозначения

Процедура — именованная часть программы, выполняющая отдельное действие и вызываемая из других частей программы. Например, процедуре можно поручить вывод разделительной линии. Имя позволяет обратиться к готовому действию, а не записывать его команды заново.

Описание процедуры — запись её имени, параметров и команд, которые выполняются при вызове. Оно состоит из заголовка и тела: заголовок указывает, как обращаться к процедуре, а тело задаёт её работу. Такое описание нужно, чтобы программа знала, какие команды выполнить.

Формальный параметр — переменная в описании процедуры, через которую она получает данные или возвращает результат. Это как обозначенное место для значения, которое станет известно при вызове. Параметры помогают применять одно действие к разным данным.

Фактический параметр — значение или переменная, указанная при вызове процедуры вместо формального параметра. Например, если формальный параметр называется n, при вызове вместо него можно передать число 5. Сопоставление этих параметров позволяет процедуре работать с нужными данными.

Как это устроено

Программу разбивают на процедуры, чтобы не дублировать повторяющиеся действия. Если несколько раз требуется вывести одинаковую строку, команды для неё достаточно записать в одном месте. Иначе копии пришлось бы исправлять по отдельности, и легко было бы изменить не каждую из них.

Описание процедуры имеет заголовок и тело. В заголовке задают имя и, если нужно, список параметров; тело содержит команды, выполняющие действие. Такое разделение показывает, как вызвать процедуру и что именно она делает, поэтому программу легче читать и проверять.

Вызов процедуры указывают там, где требуется выполнить её действие. Программа временно передаёт управление командам процедуры и выполняет их по порядку. Когда работа закончена, управление возвращается к команде, следующей за вызовом; это позволяет продолжить основной алгоритм.

При вызове фактические параметры сопоставляются с формальными: переданные значения становятся данными, с которыми работает процедура. Число и порядок должны совпадать с описанием, иначе значение может не получить нужный параметр или будет использовано не по назначению. Поэтому перед запуском полезно сверить аргументы со списком в заголовке.

Переменные, объявленные внутри процедуры, обычно являются локальными: их область видимости — часть программы, где имя переменной можно использовать. Они нужны для промежуточных вычислений и не мешают переменным основной программы с другими задачами. За пределами процедуры локальное имя недоступно, поэтому его нельзя использовать как имя переменной основного алгоритма.

Элементы процедуры и их роль

Таблица помогает проследить путь от описания процедуры до её выполнения: сначала задают имя и параметры, затем записывают тело, а в нужном месте добавляют вызов. Проверяй, что вызов обращается к нужному имени и передаёт параметры в соответствии с заголовком.

Разбор задач

Строка-разделитель без параметров

Условие: составить процедуру, которая выводит строку-разделитель, и вызвать её несколько раз. Одна и та же строка не зависит от входных данных, поэтому формальные параметры не нужны. В примере используется запись на Паскале.

1. Выбираем имя Divider и описываем процедуру: procedure Divider; begin writeln('----------'); end; Команда writeln выводит строку и переводит курсор на следующую строку.
2. В основной части программы размещаем нужное количество вызовов: Divider; Divider; Divider;. Каждый вызов запускает тело процедуры заново.

Ответ: процедура Divider выводит разделитель, а три вызова выводят три строки. Если потребуется изменить вид разделителя, достаточно исправить команду в описании процедуры, а не каждое место вызова.

Квадрат переданного числа

Условие: составить процедуру, которая получает число и выводит его квадрат, а затем применить её к нескольким числам. Здесь число должно передаваться при каждом вызове, поэтому процедура получает формальный параметр n. Его значение можно менять, не переписывая тело процедуры.

1. Описываем процедуру: procedure ShowSquare(n: integer); begin writeln(n * n); end;. Параметр n используется в вычислении, а команда writeln выводит результат.
2. Вызываем её с разными фактическими параметрами: ShowSquare(3); ShowSquare(5);. Число в скобках при первом вызове связывается с n и затем то же происходит при втором.

Ответ: процедура выведет 9 и 25. Порядок аргументов важен даже в простом примере: именно переданное число становится значением n во время соответствующего вызова.

Наибольшее из двух чисел

Условие: получить два числа и вернуть их наибольшее значение через параметр, затем проверить процедуру на нескольких парах. В Паскале для такого изменения переменной, переданной при вызове, используют параметр var. Без указания var передача значения сама по себе не обещает изменения исходной переменной.

1. Задаём параметры a и b для входных чисел, а m с пометкой var — для результата: procedure MaxOf(a, b: integer; var m: integer); begin if a > b then m := a else m := b; end;.
2. Объявляем переменную результата m и вызываем MaxOf(4, 9, m);, затем, например, MaxOf(12, 7, m);. В каждом вызове первые два аргумента передают числа, а третий указывает, куда записать результат.

Ответ: после первой проверки m равно 9, после второй — 12. Так проверяется, что процедура выбирает большее число и записывает его в переменную результата.

Типичные ошибки

Вызов процедуры путают с её описанием: описание задаёт команды, но само по себе не запускает их. Так происходит, если забыть, что для выполнения нужен отдельный вызов. Проверь себя: есть ли в программе команда с именем процедуры в том месте, где действие требуется выполнить?

При вызове указывают неверное число или порядок аргументов, потому что не сверяют их со списком формальных параметров. В результате процедуре могут передать не все нужные данные или сопоставить их неправильно. Сравни список в заголовке со скобками вызова: число и последовательность аргументов должны совпадать.

Иногда считают, что локальная переменная доступна во всей программе. Это заблуждение возникает, если воспринимать любое объявленное имя как общее для всех частей программы. Проверь место объявления: если переменная создана внутри процедуры, обращаться к ней нужно только там.

Изменяя параметр, ожидают, что обязательно изменится исходная переменная. Результат зависит от способа передачи: например, в Паскале параметр var предназначен для изменения переданной переменной, а обычный параметр не следует автоматически считать таким способом связи. Проверь описание параметра и уточни, какой результат требуется получить при вызове.

Связь с другими темами

Для работы с процедурами нужны знакомые основы: команды программы, переменные, присваивание и выполнение алгоритма по шагам. Эти знания помогают понять, откуда берутся данные и в каком порядке запускаются команды. Процедуры, в свою очередь, помогают структурировать большие программы и повторно использовать команды при обработке данных.

Дальше идея именованных частей программы развивается при изучении функций, параметров и модулей. Функции также могут получать данные, но обычно предназначены для получения значения-результата. Разбиение на модули помогает организовать программу из более крупных частей.

Что запомнить

• Процедура — именованный фрагмент программы для выполнения отдельного действия.
• Команды процедуры выполняются при её вызове.
• Описать процедуру достаточно один раз, а вызывать её можно многократно.
• Фактические параметры при вызове передают данные формальным параметрам.
• Число и порядок аргументов должны соответствовать описанию процедуры.
• Локальные переменные доступны только внутри процедуры.