Передача функций

Передача массивов

C

Если аргумент процедуры – массив, то используется механизм передачи по адресу. При этом в список аргументов включается имя массива, в вызываемую процедуру передается адрес первого элемента (с нулевыми индексами) и массив некопируется в локальную память функции. При описании float a[10][10] обращение вида: <имя_функции>(a) эквивалентно обращению: <имя_функции>(& a[0][0]). Следовательно, массивы-параметры занимают память, отводимую в вызывающей процедуре массивам-аргументам, поэтому в вызываемой процедуре допустимы описания вида float b[], a[][10]; Длины всех измерений, кроме первого, надо задавать, чтобы правильно извлечь из памяти значения нужного элемента массива (см. формулу в параграфе "Распределение массивов"). Допустимо даже несоответствие размерностей аргумента и параметра.

Пример.

Аргументы Параметры

float a[5][5], b[36]; float a[ ], b[ ][6];

Пример. Вычислить: z=u^Тbu, где {u_i]}, i=1...4; {b_ij]}, i,j=1...4.

/* Вычисление квадратичной формы */

void main( void ){

float u[4], /* Входной вектор */

b[4][4], /* Входная матрица */

v[4], /* Вектор b*u */

z, /* Результат */

scalar( float u[ ], float v[ ]); /*Скалярное произведение векторов */

int i, j;

/* Умножение матрицы на вектор */

void matrix(float b[ ][4], float u[ ], float v[ ]);

printf("Исходный вектор:\n");

for (i=0; i<4; i++){

scanf("%f", & u[ i ]);

}

printf("Исходная матрица:\n");

for (i=0; i<4; i++){

for (j=0; j<4; j++){

scanf("%f", & b[ i ][ j ]);

}

}

matrix(b, u, v);

z=scalar(v, u);

printf("\n\n\nКвадратичная форма равна %.5g\n", z);

}/* End main */

/* Умножение матрицы на вектор */

void matrix(floa t a[ ][4], float x[ ], floa t y[ ]){

int i, j;

for (i=0; i<4; i++){

for (y[ i ]=j=0; j<4; j++){

y[ i ] += a[ i ][ j ]*x[ j ];

}

}

}/* End matrix */

/* Скалярное произведение векторов */

float scalar (float x[ ], float y[ ]){

int i;

float z;

for (z=i=0; i<4; i++){

z+=x[ i ]*y[ i ];

}

return z;

}/* End scalar */

Basic

Массивы передаются также по адресу, поэтому изменение их в вызывающей процедуре затруднений не вызывает.

Дальнейший материал относится только к языкам C и C++. В языке Basic подобных средств нет.

В этом разделе рассмотрим передачу в качестве аргумента имени функции.

Этот специфический вид аргумента позволяет придать программе универсальность.

Пример. Найти y=min(f(x)), где {x_i}, i=1...n. Существует множество методов нахождения экстремума функции многих переменных, практически не зависящих от вида функции, минимум которой отыскивается.

Сопряжение, т.е. имя функции со списком аргументов, min_fun(x, n, dx, eps, f) практически одинаково для различных методов. Здесь вектор (одномерный массив) x является одновременно и входным параметром (начальное приближение), и выходным (найденная точка минимума); n – число координат; dx – начальный шаг поиска; eps – точность нахождения минимума; f – имя минимизируемой функции.

Передаваемое значение является адресом функции. Следовательно, соответствующий параметр – указатель на функцию. Это специфический объект, характерный только для языков C и С++.

Формат объявления: [<тип>](*<имя>)();

Чтобы при вызове в вызывающей процедуре имя функции-аргумента не рассматривалось бы транслятором как простая переменная, необходимо в ней объявить прототип минимизируемой функции:

float f1(float [ ]), min_fun(float [ ], int, float, float, float (*)()), z;

..........................

z=min_fun(s, l, delta_x, epsilon, f1);

Вызываемая процедура:

float min_fun(float x[ ], int n, float dx, float eps, float (*f)()){

..........................

}

Следует раличать записи:

[<тип>] *f( void ); и [<тип>](*f)( void );

Первая – прототип функции без параметров, возвращающей указатель на <тип>, вторая – прототип указателя на функцию, возвращающей значение данного типа.

Пример. Вычислить и напечатать таблицу функции: Интеграл вычислять методом трапеций.

/* Вычислить таблицу y=f(alfa) */

void main(void){

double f1(double), // Подинтегральная функция

y, // Значение интеграла

alfa, // Параметр

trap(double, double, int, double (*)()); // Метод трапеций /

for (alfa=2; alfa<3.05; alfa+=.1){

y=trap(.15, alfa, 20, f1);

printf("%10cальфа=%.1lf интеграл=%.6lf\n", ' ', alfa, y);

}

} // End main

/* Интегрирование методом трапеций */

double trap(double a, // Нижний предел интегрирования

double b, // Верхний --------------------

int k, // Число элементарных интервалов

double (*f)()){ // Подинтегральная функция

double dx, // Размер элементарного интервала

t;

int i;

dx=(b-a)/k;

t=((*f)(a)+(*f)(b))/2;

for (i=1; i<k; i++){

t += (*f)(a+i*dx);

}

return dx*t;

} /* End trap */

/* Подинтегральная функция */

double f1 (double x){

return exp(x)*cos(pow(x, 3));//Без прототипов все эти функции возвращают // int

} /* End f1 */

Дата добавления: 2014-12-27