Modularización en lenguaje C. Funciones

Transcripción

1 Modularización en lenguaje C Funciones Segundo Cuatrimestre 2016 F. de la Informática- Int.a la Computación - Int.a la Programación 1

2 Ejercicio: Dado el siguiente algoritmo incompleto codificado en Lenguaje de Diseño, complételo y modifíquelo de manera tal que el nuevo algoritmo cumpla con todas las siguientes condiciones: a) Defina el subalgoritmo Ingreso que permita ingresar datos en UN arreglo de enteros. El ingreso de los datos a los arreglos NUM1 y NUM2, deberá hacerse mediate las correspondientes invocaciones del subalgoritmo Ingreso. b) Defina, además, el subalgoritmo Multiplos que permita determinar la cantidad de números que no sean múltiplos de un determinado número. c) Utilice el subalgoritmo Multiplos para desarrollar las tareas 3 y 4 ALGORITMO "ALGO" COMENZAR NUM1: arreglo [1 a 30] entero NUM2: arreglo [1 a 20] entero I: entero PARA I DESDE 1 HASTA 30 CON PASO 1 HACER 1 LEER NUM1[I] FINPARA PARA I DESDE 20 HASTA 1 CON PASO -1 HACER 2 LEER NUM2[I] 3 FINPARA Determinar cantidad de números que no sean múltiplos de siete del arreglo NUM1 Determinar cantidad de números que no sean múltiplos de 4 del arreglo NUM2 FIN 4 2

3 Modularización Subalgoritmo Ingreso (inout NUM: arreglo entero,in inicio, final, FE: entero) Comenzar I: entero Escribir: ingrese datos enteros Para I desde inicio hasta final con paso FE hacer Leer NUM[I] Fin para Fin Algoritmo "ALGO Comenzar NUM1: arreglo [1 30] de entero NUM2: arreglo [1 20] de entero I: entero Ingreso (NUM1,1,30,1) Ingreso (NUM2,20,1,-1)... Fin 3

4 Subalgoritmo Multiplo (inout NUM1: arreglo entero, inout NUM2: arreglo entero) Comenzar I: entero Cant: entero Cant2: entero Cant <-0 Para I desde 1 hasta 30 con paso 1 hacer Si NUM1 [I]//7 <>0 entonces Cant<-cant +1 Fin si Fin para Cant2<-0 Para I desde 20 hasta 1 con paso -1 hacer Si NUM2 [I] //4 <>0 entonces Cant 2 <- cant2 +1 Fin si Fin para Fin Modularización 4

5 Modularización Subalgoritmo Multiplo (inout NUM1: arreglo de entero, in Li: entero, in Lo, in P, in Mul, out Cant) Comenzar I: entero Cant <-0 Para I desde Li hasta Lo con paso P hacer Si NUM1 [I]//Mul <>0 entonces Cant<-Cant +1 Finsi Fin para Fin Cómo invocarlo? Es posible determinar con el subalgoritmo Multiplo la cantidad de valores que son múltiplos de 6? 5

6 Objetivo: Una vez que definimos un método que resuelva un problema concreto, se pretende ser capaces de usarlo tantas veces como sea necesario sin tener que reescribirlo. L. de Diseño Subalgoritmos C Funciones Modularización 6

7 Una función (subalgoritmo) es un conjunto de instrucciones que realizan una tarea en particular. La modularización determina como mínimo dos módulos bien definidos de la solución: el Módulo que invoca (puede ser el M. Principal) y el Módulo que realiza la Tarea Específica. El módulo principal es el algoritmo que soluciona el problema general planteado y que invoca a la/s función/es. Usualmente es el Programa Principal. Módulo que Invoca Módulo Invocado Programa Principal Función de Tarea Específica 7

8 Una función (subalgoritmo) es un conjunto de instrucciones que realizan una tarea en particular. La modularización determina como mínimo dos módulos bien definidos de la solución: el Módulo que Invoca y el Módulo Invocado. Módulo que Invoca Módulo Invocado 8

9 Lenguaje C Ejemplo: Dado un número n entero posi0vo, se desea calcular e imprimir el factorial de n, n 2 y de n 3. Definir un módulo (función) para el cálculo del factorial. (Ejemplo visto en Lenguaje de Diseño) 9

10 F U N C I O N E S ALGORITMO Calculo Factoriales COMENZAR FIN FACTORIAL FACTORIAL FACTORIAL SUBALGORITMO FACTORIAL COMENZAR N, FACT, I: entero LEER N FACT 1 PARA I DESDE 1 HASTA N CON PASO 1 HACER FINPARA FACT ESCRIBIR FACT FIN FACT * I Programa Principal Función 10 F. de la F. Informática de la Informática - Int.a - la Int.a Computación la Computación - Int.a - la Int.a Programación la Programación

11 Gráficamente invocación retorno Factorial Programa Principal 11

12 Solución General (en Leng. de Diseño) Cuerpo del Programa Ppal. ALGORITMO Calculo Factoriales COMENZAR N, AUX: entero LEER AUX N AUX FACTORIAL N AUX^2 FACTORIAL N AUX^3 FACTORIAL FIN Cuerpo de la Función. SUBALGORITMO FACTORIAL COMENZAR FACT, I: entero FACT 1 PARA I DESDE 1 HASTA N CON PASO 1 HACER FINPARA FACT ESCRIBIR FACT FIN Queda por resolver FACT * I? 12

13 Solución General (en Leng. C ) #include <stdio.h> int main() { int n; int aux; El programa principal conserva el nombre main Cuerpo del Programa Ppal. printf( Ingrese el número ); scanf( %d, &aux); getchar(); n = aux; Factorial(); /* 1er Fact. */ n = aux * aux; Factorial(); /* 2do Fact. */ n = aux * aux * aux; Factorial(); /* 3er Fact. */ return(0); 13 F. de la F. Informática de la Informática - Int.a - la Int.a Computación la Computación - Int.a - la Int.a Programación la Programación

14 Cuerpo de la Función. int Factorial(){ int i; int fact; La función adquiere nombre propio. Que valores toma fact = 1; for (i =1; i <= n; i=i+1 ){ fact = fact * i; printf( El factorial es: %d\n, fact); return(0);? 14 F. de la F. Informática de la Informática - Int.a - la Int.a Computación la Computación - Int.a - la Int.a Programación la Programación

15 F U N C I O N E S #include <stdio.h> int Factorial(){ int i; int fact; fact = 1; for (i =1; i <= n; i=i+1 ){ fact = fact * i; printf( El factorial es: %d\n, fact); return(0); int main() { int n; int aux; printf( Ingrese el número ); scanf( %d, &aux); getchar(); n = aux; Factorial(); /* 1er Fact. */ n = aux * aux; Factorial(); /* 2do Fact. */ n = aux * aux * aux; Factorial(); /* 3er Fact. */ return(0); 15 F. de la F. Informática de la Informática - Int.a - la Int.a Computación la Computación - Int.a - la Int.a Programación la Programación

16 Ámbito de una variable / constante El ámbito de una variable es el bloque de código en el cual una variable existe y puede ser utilizada para procesar. #include <stdio.h> int main() { int n; int aux; Ámbito para n, aux printf( Ingrese el número ); scanf( %d, &aux); getchar(); n = aux; Factorial(); /* 1er Fact. */ n = aux * aux; Factorial(); /* 2do Fact. */ n = aux * aux * aux; Factorial(); /* 3er Fact. */ return(0); F. de la Informática - Int.a la Computación - Int.a la Programación 16

17 Ámbito de una variable / constante int Factorial(){ int i; int fact;? Ámbito para i, fact fact = 1; for (i =1; i <= n; i=i+1 ){ fact = fact * i; printf( El fact. es: %d\n, fact); return(0); 17

18 Toda variable definida dentro del cuerpo del Prog. Ppal. o de una función se denomina LOCAL al Prog. Ppal. o función. F U N C I O N E S Problema: n, aux son LOCALES al Prog. Ppal. i, fact son LOCALES a Factorial. Programa Ppal. (main) n, aux Función (Factorial) i, fact La variable n NO EXISTE dentro del cuerpo de la función Factorial. 18 F. de la F. Informática de la Informática - Int.a - la Int.a Computación la Computación - Int.a - la Int.a Programación la Programación

19 Solución 1 Mediante el uso de PARÁMETROS Programa Ppal. (main) n, aux Invocación n Retorno Función (Factorial) i, fact 19

20 Ejemplo #include <stdio.h> F U N C I O N E S int main() { int n; int aux; printf( Ingrese el número ); scanf( %d, &aux); getchar(); Parámetro Actual n = aux; Factorial(n); /* 1er Fact. */ n = aux * aux; Factorial(n); /* 2do Fact. */ n = aux * aux * aux; Factorial(n); /* 3er Fact. */ return(0); 20

21 Parámetro Formal int Factorial(int nu){ int i; int fact; fact = 1; for (i =1; i <= nu; i=i+1 ){ fact = fact * i; printf( El factorial es: %d\n, fact); return(); 21

22 El Parámetro Actual y el Parámetro Formal son dos variables diferentes. La manera en que C transfiere la información es mediante la COPIA del contenido del parámetro actual en el parámetro formal. int main () n, aux n =20; Factorial(n); Invocación 20 Retorno Factorial (nu) nu, i, fact 22

23 ... Memoria n x3000 0x4231 0x Memoria x8650 nu Se copia el valor 20 0x9100 0x La variable nu es local a la función Factorial. Cuando la ejecución de la función es finalizada, la variable nu desaparece y con ella su contenido. Problema: Cómo se debe trabajar si se desea que los cambios producidos en los valores en el cuerpo de la función se reflejen afuera?. 23

24 Ejemplo: Se desea almacenar el resultado del cálculo del factorial para cada uno de los números entregados a la función. Intento de Solución: Colocar la variable fact como local a main(). Pasarla como parámetro. int main () n, aux, fact fact =0; n =20; Factorial(n, fact); Invocación 20, 0 Retorno Factorial (nu, fa) nu, i, fa 24

25 Ejemplo: Se desea almacenar el resultado del cálculo del factorial para cada uno de los números entregados a la función. #include <stdio.h> int Factorial(int nu, int fa){ int i; int main() { int n, fact; int aux, res1, res2, res3; printf( Ingrese el número ); scanf( %d, &aux); getchar(); fact = 0; n = aux; Factorial(n, fact); res1 = fact; n = aux * aux; Factorial(n, fact); res2 = fact; n = aux * aux * aux; Factorial(n, fact); res3 = fact; fa = 1; for (i =1; i <= nu; i=i+1 ){ fa = fa * i; printf( El factorial es: %d\n, fa); return(); return(0); 25

26 Factorial(n, fact); int Factorial(int nu, int fa)... Memoria n 20 0x2999 fact x3000 0x4231 0x Memoria Problema: 0x8649 nu 0x8650 fa Se copian los valores 0x9100 0x9001 Toda modificación hecha sobre la variable fa se pierde cuando la ejecución de la función finaliza. El contenido de fact no varía. En el lenguaje C el valor contenido en los parámetros actuales o reales es copiado como contenido de los respectivos parámetros formales. Es decir realiza el pasaje por valor

27 Solución Se define a la variable fuera del cuerpo del Prog. Ppal. y la función. En este caso se dice que la variable es GLOBAL y es común a ambos. fact es GLOBAL al Prog. Total. n, aux, res1, res2, res3 son LOCALES al Prog. Ppal. fact Programa Ppal. (main) n, aux, res1, res2, res3 nu es LOCAL a Factorial. Función (Factorial) nu 27

28 #include <stdio.h> int fact; int main() { int n; int aux, res1, res2, res3; printf( Ingrese el número ); scanf( %d, &aux); getchar(); int Factorial(int nu){ int i; fact = 1; for (i =1; i <= nu; i=i+1 ){ fact = fact * i; printf( El factorial es: %d\n, fact); return(); n = aux; Factorial(n); /* 1er Fact. */ res1 = fact; n = aux * aux; Factorial(n); /* 2do Fact. */ res2 = fact; n = aux * aux * aux; Factorial(n); /* 3er Fact. */ res3 = fact; fact : variable Global, común a ambas funciones. return(0); 28

29 Otra Solución Devolución de un valor desde una función y a través de variables externas. La proposición return es el mecanismo por medio del cual desde una función invocada se puede enviar información hacia la función invocante. #include <stdio.h> int main() { int mal1, mal2, min; int Control = 1; scanf ( %d, &mal1); getchar(); scanf ( %d, &mal2); getchar(); while (Control!= 0) { min = imin(mal1, mal2); printf( El menor entre %d y %d es %d \n, mal1, mal2, min); Control = 0; if (min == mal1) {Control = 1; scanf ( %d, &mal1); scanf ( %d, &mal2); return 0; int imin( int n, int m) { int minimo; if (n < m) { minimo = n; else minimo = m; return(minimo); 29

30 La palabra clave return hace que el valor de la siguiente expresión se transmita como valor de retorno de la función. return <expresión> La sentencia return termina la ejecución de la función y devuelve el control a la sentencia siguiente a la sentencia de invocación. int main() { int min; min = imin (mal1, mal2); int imin( int n, int m) int mini; return(mini); El tipo del valor de retorno debe coincidir con el tipo de la función. La declaración de tipo forma parte de la definición de la función. Tener presente que se refiere a su valor de retorno y no a sus parámetros. Las funciones que carecen de valor de retorno deben declararse de tipo void. 30

31 #include <stdio.h> int fact; Por ejemplo F U N C I O N E S int n; int main() { int aux, res1, res2, res3; printf( Ingrese el número ); scanf( %d, &aux); getchar(); n = aux; Factorial(); res1 = fact; n = aux * aux; Factorial(n); res2 = fact; n = aux * aux * aux; Factorial(n); res3 = fact; return(0); void Factorial(){ int i; int n; fact = 1; for (i =1; i <= n; i=i+1 ){ fact = fact * i; return(); 31

32 Para la creación de una función, el formato general a seguir es el siguiente: <especificador-de-tipo> <nombre-de-funcion> (lista-de-parametros) { <variables locales a la función> <código de la función> return ( ); El especificador-de-tipo indica el tipo de la función y puede ser de cualquier tipo válido. Si no se especifica el tipo, entonces el procesador asume por defecto entero. La sentencia return termina la ejecución de la función y devuelve el control a la sentencia siguiente en el módulo invocante La función puede devolver un valor mediante el uso de la sentencia return. 32

33 Arreglos Como Parámetros Ejemplo: a) Realizar un programa que, dado un arreglo de enteros con un cero como elemento, cuente cuantos elementos se encuentran antes del cero y los convierta a su respectivo valor opuesto. Para ello se debe utilizar una función. #include <stdio.h> int contador; /* cuenta posiciones */ int main() { int a[10] = {4, 5, 8, 9, 8, 1, 0, 1, 9, 3; int largo = 10; /* long. del arreglo */ Cuenta(a, largo); printf( El nro. de elem. es: %d\n, contador); return(0); Nombre del arreglo 33

34 Arreglos Como Parámetros void Cuenta(int arr[], int lgt) { int pos; { contador = 0; pos = 0; while ((arr[pos]!= 0) && (pos < lgt)) contador = contador + 1; arr[pos] = arr[pos]* (-1); pos = pos + 1; return(); 34

35 Cuenta(a, largo); void Cuenta(int arr[], int lgt) Copia de contenido... Memoria largo 20 0x2999 contador x3000 0x4231? 0x Se copian los valores correspondientes x8649 lgt 0x8650 0x9100 0x x9200 0x9201 0x9202 0x9203 0x9204 a[0] a[1] a[2] a[3] a[4] 0x9806 El pasar arreglos como parámetros es equivalente a colocarlos COMO variables globales. 35

36 Ejemplo #include <stdio.h> int a[10] = {4, 5, 8, 9, 8, 1, 0, 1, 9, 3; int largo = 10; /* long. del arreglo */ int contador; /* cuenta posiciones */ int main() { Cuenta(); printf( El nro. de elem. es: %d\n, contador); return(0); int Cuenta() { int pos; contador = 0; pos = 0; while ((a[pos]!= 0) && (pos < largo)) { contador = contador + 1; a[pos] = a[pos]* (-1); pos = pos + 1; return(0); 36