Fondamenti di Informatica

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1 Programmazione modulare (top-down) Fondamenti di Informatica 15. Funzioni in C++ (parte 1) Problemi complessi Conviene suddividere il programma in sottoprogrammi piu semplici mediante la metodologia di sviluppo top-down ( divide et ìmpera ) Programmazione top-down Si parte nel definire le parti fondamentali del programma (top) per poi procedere al dettaglio di ogni singola parte (down) Corso di Laurea in Ingegneria Informatica e dell Automazione A.A Semestre Prof. Giovanni Pascoschi Fondamenti di Informatica A.A a cura di Pascoschi Giovanni 2 Componenti in C++ Dichiarazione di una funzione in C++ Programma come composizione di componenti/moduli Moduli in C++: funzioni e classi possono essere pre-definiti o nuovi (custom) Pre-definiti: funzioni/classi della Standard Library (in seguito) Nuovi: definiti dal programmatore Funzioni in C++ Funzioni Procedure (funzioni che non restituiscono un valore) Metodi (funzioni membro di una classe) Interfaccia, Signature (firma) o Prototipo della funzione tipo_ritornato Esempi: double trova(double); int max(int, int); void ricerca(void); nome_funzione(lista tipi parametri formali); Deve precedere la prima invocazione della funzione Fondamenti di Informatica A.A a cura di Pascoschi Giovanni 3 Fondamenti di Informatica A.A a cura di Pascoschi Giovanni 4

2 Struttura di un programma C++ (1. alternativa) Struttura di un programma C++ (2. alternativa) direttive del preprocessore funzione1( ) dichiarazione & definizione della funzione funzione n( ) int main ( ) { dichiarazioni istruzioni direttive del preprocessore dichiarazioni dei prototipi int main ( ) { dichiarazioni istruzioni funzione1 definizione della funzione funzione n Fondamenti di Informatica A.A a cura di Pascoschi Giovanni 5 Fondamenti di Informatica A.A a cura di Pascoschi Giovanni 6 Definizione di una funzione in C++ Esempio di funzione Sintassi tipo_ritornato nome_funzione(lista parametri formali) { dichiarazioni istruzioni all interno del corpo della funzione i parametri formali vengono trattati come semplici variabili int max(int a, int b) { int massimo; if( a > b ) { massimo = a; else { massimo = b; return massimo; parametri formali Fondamenti di Informatica A.A a cura di Pascoschi Giovanni 7 Fondamenti di Informatica A.A a cura di Pascoschi Giovanni 8

3 Esempio di chiamata di una funzione Istruzione return Sintassi: nome_funzione (lista parametri attuali); Sintassi return espressione; return; N.B.: E preferibile usare nomi diversi tra i parametri attuali e formali per evitare confusioni.. int num1, num2, val; cout << Inserire i due numeri \n ; cin >> num1 >> num2; val = max(num1, num2); cout << Il valore piu grande e << val;. parametri attuali L istruzione return termina immediatamente l esecuzione della funzione e restituisce al chiamante il valore di espressione espressione puo essere una variabile o comunque una generica espressione (p.e. aritmeticacalcolo di variabili o logicatrue/false) nel caso manchi espressione significa che non ritorna nulla alla funzione chiamante (funzione di tipo void) in questo caso si puo anche omettere l istruzione return la funzione si chiama anche procedura Fondamenti di Informatica A.A a cura di Pascoschi Giovanni 9 Fondamenti di Informatica A.A a cura di Pascoschi Giovanni 10 Variabili di blocco in C++ Variabili globali E possibile dichiarare variabili che esistono solo all interno del corpo di un blocco (qualsiasi) variabili dichiarate al di fuori di una definizione di funzione ogni funzione puo leggere/modificare una variabile globale { int a, b; a = 3; b = a; a++; // errore perchè a non esiste piu int i; int a, b, num1, num2; i = 3; a=funz(num1,num2); cout<<i; int funz(int x, int y) { int prova;.. i++;. N.B.: anche il main è una funzione!! Fondamenti di Informatica A.A a cura di Pascoschi Giovanni 11 Fondamenti di Informatica A.A a cura di Pascoschi Giovanni 12

4 Identificatori: Scope e Storage Attributi fondamentali di un identificatore (variabile/funzione): Visibilità (Scope) definisce i punti del programma in cui la variabile / funzione puo essere riferita (o usata) alcune variabili possono essere riferite in porzioni limitate di codice, altre in tutto il programma Memorizzazione (Storage) definisce quanto dura la permanenza in memoria di una variabile alcune variabili esistono per brevi periodi, altre sono create e distrutte ripetutamente, altre rimangono in memoria per l intera durata del programma Le regole di visibilità definiscono in quali parti del programma gli identificatori possono essere usati variabili globali hanno visibilità globale variabili locali sono visibili solo all interno della funzione in cui sono dichiarate variabili di blocco sono visibili solo all interno del blocco in cui sono dichiarate In un programma esistono diversi ambienti: ambiente globale ambiente per ogni singola funzione (ambiente locale) ambiente per ogni blocco Fondamenti di Informatica A.A a cura di Pascoschi Giovanni 13 Fondamenti di Informatica A.A a cura di Pascoschi Giovanni Un identificatore non è visibile prima della sua dichiarazione 2.Un identificatore definito in un ambiente è visibile in tutti gli ambienti in esso contenuti 3.In ciascun ambiente un identificatore puo essere definito una sola volta 4.In ambienti diversi si puo definire lo stesso identificatore per denotare oggetti diversi 5.Se in un ambiente sono visibili due definizioni dello stesso identificatore, la definizione valida è quella dell ambiente piu vicino al punto di utilizzo In ambienti diversi si puo definire lo stesso identificatore per denotare oggetti diversi int i; int a=5, b, c; b=8; i = 3; c=funz(a,7); cout<<i<<b; // stampa 8 int funz(int a, int b) { int prova; prova = a * b; cout<<b; // stampa 7 i++;. return prova; N.B.: E consigliabile usare nomi diversi tra parametri attuali e formali Fondamenti di Informatica A.A a cura di Pascoschi Giovanni 15 Fondamenti di Informatica A.A a cura di Pascoschi Giovanni 16

5 Se in un ambiente sono visibili due definizioni dello stesso identificatore, la definizione valida è quella dell ambiente piu vicino al punto di utilizzo int a=0, b=0; { int a=2; cout<<a; // stampa 2 cout<<a // stampa 0 Fondamenti di Informatica A.A a cura di Pascoschi Giovanni 17 Regole di visibilità (shadowing) #include <iostream> using namespace std; float x; // variabile globale void A(); x = 10.32; cout << x <<endl; // stampa? A(); cout << x <<endl; // stampa? return 0; void A() { int x; // variabile locale x = 6; cout << x << endl; // stampa? la variabile locale x maschera/mette in ombra la variabile globale x (addirittura di tipo diverso), impedendone la visibilità nella funzione A() Fondamenti di Informatica A.A a cura di Pascoschi Giovanni 18 Memorizzazione (storage) Memorizzazione automatica (storage) In C++ vengono introdotti 5 classificatori di classe di memorizzazione auto register static extern mutable (analizzato successivamente) Memorizzazione automatica la variabile è creata ogni volta il programma entra nel blocco/funzione in cui è definita la variabile è distrutta quando il programma esce dal blocco/funzione in cui è definita auto : di default le variabili locali sono di tipo auto, quindi non viene quasi mai usato register : quando la variabile (solo locale e di solito solo int o char) deve essere usata in maniera pesante/frequentecomunica al compilatore di gestirla in maniera piu efficiente (p.e. associandola a registri della CPU)maggiore velocità esecuzione Fondamenti di Informatica A.A a cura di Pascoschi Giovanni 19 Fondamenti di Informatica A.A a cura di Pascoschi Giovanni 20

6 Memorizzazione statica (storage) Diapositiva 21 p1 per evitare effetti collaterali prova; 08/03/2009 Memorizzazione statica la variabile esiste per l intera durata del programma (lo spazio in memoria è allocato ed inizializzato una sola volta) static : variabili permanenti all interno di funzioni o di file; le variabili locali static sono note solo all interno della funzione in cui sono dichiarate e non vengono distrutte all uscita della funzione; le variabili globali static sono dichiarate solo all interno del file in cui si trovano.(in C++ si preferisce utilizzare i namespace anzichè le variabili globali static) p1 extern : quando la variabile globale è definita in altri file (file esterni) Fondamenti di Informatica A.A a cura di Pascoschi Giovanni 21 Esempio Memorizzazione statica (storage) Esempio Memorizzazione statica (storage) #include <iostream> using namespace std; int series(void); int series(void) { // prototipo static int series_num; // variabile locale static series_num = series_num+23; return series_num; // queste funzioni devono trovarsi nello stesso file #include <iostream> using namespace std; static int series_num; // variabile globale static void series_start(int seed); // prototipo int series(void); // prototipo int series(void) { series_num = series_num+23; return series_num; Fondamenti di Informatica A.A a cura di Pascoschi Giovanni 22 // inizializza series_num void series_start(int seed) { series_num = seed; Fondamenti di Informatica A.A a cura di Pascoschi Giovanni 23

7 Riepilogo della lezione Fine della lezione Funzioni in C++ Programmazione modulare (top-down) Funzioni Visibilità delle variabili (scope rules) Memorizzazione delle variabili (storage) Domande? Fondamenti di Informatica A.A a cura di Pascoschi Giovanni 24 Fondamenti di Informatica A.A a cura di Pascoschi Giovanni 25