Linguagem C Funções Guia Completo e Estruturação de Código

LINGUAGEM C FUNÇÕES Prof André Backes FUNÇÃO Funções são blocos de código que podem ser nomeados e chamados de dentro de um programa printf função que escreve na tela scanf função que lê o teclado FUNÇÃO Facilitam a estruturação e reutilização do código Estruturação programas grandes e complexos são construídos bloco a bloco Reutilização o uso de funções evita a cópia desnecessária de trechos de código que realizam a mesma tarefa diminuindo assim o tamanho do programa e a ocorrência de erros FUNÇÃO ORDEM DE EXECUÇÃO Ao chamar uma função o programa que a chamou é pausado até que a função termine a sua execução int a n1 n2 aa FUNÇÃO ESTRUTURA Forma geral de uma função Valor que a função pode ou não retornar Nome que identifica a função Lista de valores passados para a função processar Corpo da função tarefas que ela executa FUNÇÃO CORPO O corpo da função é a sua alma É formado pelos comandos que a função deve executar Ele processa os parâmetros se houver realiza outras tarefas e gera saídas se necessário Similar a cláusula main FUNÇÃO CORPO De modo geral evitase fazer operações de leitura e escrita dentro de uma função Uma função é construída com o intuito de realizar uma tarefa específica e bemdefinida As operações de entrada e saída de dados funções scanf e printf devem ser feitas em quem chamou a função por exemplo na main Isso assegura que a função construída possa ser utilizada nas mais diversas aplicações garantindo a sua generalidade FUNÇÃO PARÂMETROS A declaração de parâmetros é uma lista de variáveis juntamente com seus tipos tipo1 nome1 tipo2 nome2 tipoN nomeN Podese definir quantos parâmetros achar necessários É por meio dos parâmetros que uma função recebe informação do programa principal isto é de quem a chamou Não é preciso fazer a leitura das variáveis dos parâmetros dentro da função FUNÇÃO PARÂMETROS int x 2 int y 3 FUNÇÃO PARÂMETROS Podemos criar uma função que não recebe nenhum parâmetro de entrada Isso pode ser feito de duas formas Podemos deixar a lista de parâmetros vazia Podemos colocar void entre os parênteses FUNÇÃO RETORNO Uma função pode ou não retornar um valor Se ela retornar um valor alguém deverá receber este valor Uma função que retorna nada é definida colocando se o tipo void como valor retornado Podemos retornar qualquer valor válido em C tipos prédefinidos int char float e double tipos definidos pelo usuário struct COMANDO RETURN O valor retornado pela função é dado pelo comando return Forma geral return valor ou expressão return Usada para terminar uma função que não retorna valor É importante lembrar que o valor de retorno fornecido tem que ser compatível com o tipo de retorno declarado para a função Clique para editar o texto mestre Clique para editar o texto mestre COMANDO RETURN Função com retorno de valor Função sem retorno de valor COMANDO RETURN Uma função pode ter mais de uma declaração return Quando o comando return é executado a função termina imediatamente Todos os comandos restantes são ignorados DECLARAÇÃO DE FUNÇÕES Funções devem declaradas antes de serem utilizadas ou seja antes da cláusula main Uma função criada pelo programador pode utilizar qualquer outra função inclusive as que foram criadas DECLARAÇÃO DE FUNÇÕES Podemos definir apenas o protótipo da função antes da cláusula main O protótipo apenas indica a existência da função Desse modo ela pode ser declarada após a cláusula main DECLARAÇÃO DE FUNÇÕES Exemplo de protótipo ESCOPO Funções também estão sujeitas ao escopo das variáveis O escopo é o conjunto de regras que determinam o uso e a validade de variáveis nas diversas partes do programa Variáveis Locais Variáveis Globais Parâmetros formais ESCOPO Variáveis locais são aquelas que só têm validade dentro do bloco no qual são declaradas Um bloco começa quando abrimos uma chave e termina quando fechamos a chave Ex variáveis declaradas dentro da função ESCOPO Parâmetros formais são declarados como sendo as entradas de uma função O parâmetro formal é uma variável local da função Ex x é um parâmetro formal ESCOPO Variáveis globais são declaradas fora de todas as funções do programa Elas são conhecidas e podem ser alteradas por todas as funções do programa Quando uma função tem uma variável local com o mesmo nome de uma variável global a função dará preferência à variável local Evite variáveis globais PASSAGEM DE PARÂMETROS Na linguagem C os parâmetros de uma função são sempre passados por valor ou seja uma cópia do valor do parâmetro é feita e passada para a função Mesmo que esse valor mude dentro da função nada acontece com o valor de fora da função PASSAGEM POR VALOR int n x Saída Antes da funcao x 5 Dentro da funcao x 6 Depois da funcao x 5 PASSAGEM POR REFERÊNCIA Quando se quer que o valor da variável mude dentro da função usase passagem de parâmetros por referência Neste tipo de chamada não se passa para a função o valor da variável mas a sua referência seu endereço na memória PASSAGEM POR REFERÊNCIA Utilizando o endereço da variável qualquer alteração que a variável sofra dentro da função será refletida fora da função Ex função scanf PASSAGEM POR REFERÊNCIA Ex função scanf Sempre que desejamos ler algo do teclado passamos para a função scanf o nome da variável onde o dado será armazenado Essa variável tem seu valor modificado dentro da função scanf e seu valor pode ser acessado no programa principal PASSAGEM POR REFERÊNCIA Para passar um parâmetro por referência colocase um asterisco na frente do nome do parâmetro na declaração da função Ao se chamar a função é necessário agora utilizar o operador igual como é feito com a função scanf PASSAGEM POR REFERÊNCIA No corpo da função é necessário usar colocar um asterisco sempre que se desejar acessar o conteúdo do parâmetro passado por referência PASSAGEM POR REFERÊNCIA int n x Saída Antes da funcao x 5 Dentro da funcao x 6 Depois da funcao x 6 EXERCÍCIO Crie uma função que troque o valor de dois números inteiros passados por referência EXERCÍCIO Crie uma função que troque o valor de dois números inteiros passados por referência ARRAYS COMO PARÂMETROS Para utilizar arrays como parâmetros de funções alguns cuidados simples são necessários Arrays são sempre passados por referência para uma função A passagem de arrays por referência evita a cópia desnecessária de grandes quantidades de dados para outras áreas de memória durante a chamada da função o que afetaria o desempenho do programa ARRAYS COMO PARÂMETROS É necessário declarar um segundo parâmetro em geral uma variável inteira para passar para a função o tamanho do array separadamente Quando passamos um array por parâmetro independente do seu tipo o que é de fato passado é o endereço do primeiro elemento do array ARRAYS COMO PARÂMETROS Na passagem de um array como parâmetro de uma função podemos declarar a função de diferentes maneiras todas equivalentes ARRAYS COMO PARÂMETROS Exemplo Função que imprime um array Memória posiçã o variável conteúdo 119 120 121 int vet5 123 122 123 vet0 1 124 vet1 2 125 vet2 3 126 vet3 4 127 vet4 5 128 ARRAYS COMO PARÂMETROS Vimos que para arrays não é necessário especificar o número de elementos para a função No entanto para arrays com mais de uma dimensão é necessário especificar o tamanho de todas as dimensões exceto a primeira ARRAYS COMO PARÂMETROS Na passagem de um array para uma função o compilador precisar saber o tamanho de cada elemento não o número de elementos Uma matriz pode ser interpretada como um array de arrays int m45 array de 4 elementos onde cada elemento é um array de 5 posições inteiras ARRAYS COMO PARÂMETROS Logo o compilador precisa saber o tamanho de cada elemento do array Na notação acima informamos ao compilador que estamos passando um array onde cada elemento dele é outro array de 5 posições inteiras ARRAYS COMO PARÂMETROS Isso é necessário para que o programa saiba que o array possui mais de uma dimensão e mantenha a notação de um conjunto de colchetes por dimensão As notações abaixo funcionam para arrays com mais de uma dimensão Mas o array é tratado como se tivesse apenas uma dimensão dentro da função STRUCT COMO PARÂMETRO Podemos passar uma struct por parâmetro ou por referência Temos duas possibilidades Passar por parâmetro toda a struct Passar por parâmetro apenas um campo específico da struct STRUCT COMO PARÂMETRO Passar por parâmetro apenas um campo específico da struct Valem as mesmas regras vistas até o momento Cada campo da struct é como uma variável independente Ela pode portanto ser passada individualmente por valor ou por referência STRUCT COMO PARÂMETRO Passar por parâmetro toda a struct Passagem por valor Valem as mesmas regras vistas até o momento A struct é tratada com uma variável qualquer e seu valor é copiado para dentro da função Passagem por referência Valem as regras de uso do asterisco e operador de endereço Devemos acessar o conteúdo da struct para somente depois acessar os seus campos e modificá los Uma alternativa é usar o operador seta Clique para editar o texto mestre Clique para editar o texto mestre STRUCT COMO PARÂMETRO Usando Usando RECURSÃO Na linguagem C uma função pode chamar outra função A função main pode chamar qualquer função seja ela da biblioteca da linguagem como a função printf ou definida pelo programador função imprime Uma função também pode chamar a si própria A qual chamamos de função recursiva RECURSÃO A recursão também é chamada de definição circular Ela ocorre quando algo é definido em termos de si mesmo Um exemplo clássico de função que usa recursão é o cálculo do fatorial de um número 3 3 2 4 4 3 n n n 1 RECURSÃO 0 1 1 1 0 2 2 1 3 3 2 4 4 3 n n n 1 fórmula geral 0 1 casobase Clique para editar o texto mestre Clique para editar o texto mestre RECURSÃO Com Recursão Sem Recursão RECURSÃO Em geral formulações recursivas de algoritmos são frequentemente consideradas mais enxutas ou mais elegantes do que formulações iterativas Porém algoritmos recursivos tendem a necessitar de mais espaço do que algoritmos iterativos RECURSÃO Todo cuidado é pouco ao se fazer funções recursivas Critério de parada determina quando a função deverá parar de chamar a si mesma O parâmetro da chamada recursiva deve ser sempre modificado de forma que a recursão chegue a um término RECURSÃO O que acontece na chamada da função fatorial com um valor como n 4 RECURSÃO Uma vez que chegamos ao casobase é hora de fazer o caminho de volta da recursão FIBONACCI Essa seqüência é um clássico da recursão 0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 A sequência de Fibonacci é definida como uma função recursiva utilizando a fórmula a seguir Sua solução recursiva é muito elegante Clique para editar o texto mestre Clique para editar o texto mestre RECURSÃO Sem Recursão Com Recursão FIBONACCI mas como se verifica na imagem elegância não significa eficiência FIBONACCI Aumentando para fibo5 fibo5 fibo4 fibo3 fibo2 fibo1 fibo1 fibo0 fibo3 fibo2 fibo1 fibo0 fibo1 fibo0 fibo2 fibo1 fibo0 fibo1 fibo0 MATERIAL COMPLEMENTAR Vídeo Aulas Aula 43 Função Visão Geral Aula 44 Função Parâmetros Aula 45 Função Corpo Aula 46 Função Retorno Aula 47 Função Passagem por Valor Aula 48 Função Passagem por Referência Aula 49 Função Array como parâmetro Aula 50 Função Struct como parâmetro Aula 51 Recursão pt1 Definição Aula 52 Recursão pt2 Funcionamento Aula 53 Recursão pt3 Cuidados Aula 54 Recursão pt4 Soma de 1 até N