جلسه یازدهم(آرگومانهای پیش فرض توابع و عملگرهای حوزه و ارسال آرگومان به توابع)
آرگومانهای پيش فرض توابع
در برنامه نويسی ممکن است تابعی را به دفعات با آرگومانهای يکسانی صدا بزنيم . در چنين حالتی ، برنامه نويس می تواند برای آرگومانهای تابع ، مقداری را به عنوان پيش فرض قرار دهد . هنگامی که در فراخوانی توابع ، آرگومان دارای مقدار پيش فرض حذف شده باشد ، کامپايلر مقدار پيش فرض آن آرگومان را به تابع خواهد فرستاد .
آرگومان های پيش فرض بايد سمت راستی ترين آرگومان های تابع باشند . هنگامی که تابعی با بيش از يک آرگومان فراخوانی می شود ، اگر آرگومان حذف شده سمت راستی ترين آرگومان نباشد ، آنگاه همه آرگومانهای سمت راست آن آرگومان نيز بايد حذف شوند . آرگومان های پيش فرض بايد در اولين جايی که نام تابع آورده می شود ( که معمولاً در پيش تعريف تابع است ) مشخص شوند .
مقادير پيش فرض می توانند اعداد ، مقادير ثابت ، متغيرهای عمومی و يا خروجی تابع ديگر باشند .
برنامه زير نحوه مقدار دهی به آرگومان های پيش فرض و نيز نحوه فراخوانی تابع با مقدار پيش فرض را نشان می دهد . در اين برنامه حجم جعبه ای محاسبه می شود .
#include
// function prototype that specifies default arguments
int boxVolume(int length=1, int width=1, int height=1);
int main()
{
//no arguments--use default values for all dimensions
cout <<"The default box volume is: "<
//specify length; default width and height
cout <<"\n\nThe volume of a box with length 10,\n"
<<"width 1 and height 1 is: "<
//specify length and width; default height
cout <<"\n\nThe volume of a box with length 10,\n"
<<"width 5 and height 1 is: "<
//specify all arguments
cout <<"\n\nThe volume of a box with length 10,\n"
<<"width 5 and height 2 is: "<
<
return 0; // indicates successful termination
} //end main
// function boxVolume calculates the volume of a box
int boxVolume( int length, int width, int height )
{
return length * width * height;
} // end function boxVolume
خروجی برنامه فوق به صورت زير می باشد .
The default box volume is: 1
The volume of a box with length 10,
width 1 and height 1 is: 10
The volume of a box with length 10,
width 5 and height 1 is: 50
The volume of a box with length 10,
width 5 and height 2 is: 100
در پيش تعريف تابع boxVolume به هر يک از سه آرگومان تابع مقدار پيش فرض 1 داده شده است . توجه داشته باشيد که مقادير پيش فرض بايد در پيش تعريف تابع نوشته شوند ، ضمناً نوشتن نام آرگومان های تابع در پيش تعريف الزامی نيست و در برنامه فوق اينکار تنها برای خوانايی بيشتر انجام گرفته است ، البته توصيه می شود که شما نيز از اين شيوه استفاده کنيد . به عنوان مثال پيش فرض تابع boxVolume در برنامه فوق را می توانستيم به صورت زير نيز بنويسيم :
int boxVolume (int = 1 , int = 1 , int = 1 );
در اولين فراخوانی تابع boxVolume در برنامه فوق هيچ آرگومانی به آن داده نشده است لذا هر سه مقدار پيش فرض آرگومان ها مورد استفاده قرار می گيرد و حجم جعبه عدد 1 می شود . در دومين فراخوانی آرگومان length ارسال می گردد ، لذا مقادير پيش فرض آرگومان های width و height استفاده می شوند . در سومين فراخوانی آرگومان های width و length ارسال می گردند لذا مقادير پيش فرض آرگومان height مورد استفاده قرار می گيرد . در آخرين فراخوانی هر سه آرگومان ارسال می شوند لذا از هيچ مقدار پيش فرضی استفاده نمی شود .
پس هنگامی که يک آرگومان به تابع فرستاده می شود ، آن آرگومان به عنوان length در نظر گرفته می شود و هنگامی که دو آرگومان به تابع boxVolume فرستاده می شود تابع آنها را به ترتيب از سمت چپ به عنوان آرگومان length و سپس width در نظر می گيرد و سرانجام هنگامی که هرسه آرگومان فرستاده می شود به ترتيب از سمت چپ در length و width و height قرار می گيرند .
عملگر يگانی تفکيک حوزه
همانطور که در مبحث قوانين حوزه ديديد تعريف متغيرهای محلی و عمومی با يک نام در برنامه امکان پذير می باشد . زبان ++C عملگر يگانی تفکيک دامنه (::) را برای امکان دستيابی به متغير عمومی همنام با متغير محلی ، در اختيار ما قرار داده است . توجه داشته باشيد که اين عملگر تنها قادر به دستيابی به متغير عمومی در حوزه فايل می باشد . ضمناً متغير عمومی بدون نياز به اين عملگر نيز قابل دستيابی می باشد ؛ به شرط آنکه متغيرمحلی همنام با متغير عمومی ، در برنامه به کار برده نشود . استفاده از عملگر (::) همراه نام متغير عمومی ، در صورتی که نام متغير عمومی برای متغير ديگری به کار برده نشده باشد ، اختياری است . اما توصيه می شود که برای اينکه بدانيد از متغير عمومی استفاده می کنيد از اين عملگر همواره در کنار نام متغير عمومی استفاده کنيد . برنامه زير نحوه کاربرد عملگر (::) را نشان می دهد .
#include
float pi=3.14159;
void main( )
{
int pi=::pi;
cout << "Local pi is : " << pi << endl;
cout << "Global pi is : " << ::pi << endl;
}
خروجی برنامه به صورت زير می باشد :
Local pi is : 3
Global pi is : 3.14159
در برنامه فوق متغير عمومی pi از نوع float تعريف شده است و در تابع متغير محلی pi از نوع int با مقدار اوليه pi عمومی مقدار دهی می شود . توجه داشته باشيد که برای دستيابی به مقدار pi عمومی از عملگر يگانی تفکيک حوزه (::) استفاده شد . پس از مقدار دهی به pi محلی ، توسط دستور cout ، متغير pi محلی که حاوی عدد 3 است چاپ می گردد و در خط بعدی متغير pi عمومی که حاوی 3.14159 می باشد چاپ خواهد شد .
ارسال آرگومان ها به تابع ، با ارجاع
تا به حال ، در تمام توابعی که نوشتيم آرگومان ها با مقدار به توابع فرستاده می شدند . اين بدان معناست که هنگامی که توابع با آرگومانها فرا خوانی می شدند ، چيزی که ما به عنوان ورودی تابع ارسال می کرديم مقدار يا عدد بود و هرگز خود متغير به تابع فرستاده نشد ، به عنوان مثال تابع maximum در مبحث تعريف توابع را به صورت زير فراخوانی می کنيم :
int a=5, b=6, c=7, max;
max = maximum(a,b,c);
کاری که در اينجا صورت می گيرد فراخوانی تابع و فرستادن مقادير موجود در a وb وc يعنی 5 و 6 و 7 به تابع می باشد . و خود متغيرها فرستاده نمی شوند .
بدين صورت هنگامی که تابع maximum فراخوانی می شود ، مقدار متغيرهای x وy وz به ترتيب برابر 5 و 6 و 7خواهند شد و هرگونه تغييری روی متغيرهای x وy وz در تابع ، تأثيری روی متغيرهای a وb وc نخواهد داشت . زيرا خود متغيرهای a وb وc به تابع فرستاده نشده اند بلکه مقادير موجود در آنها به تابع ارسال گشته اند .
در برنامه نويسی مواردی پيش می آيد که بخواهيد از داخل تابع ، مقادير متغيرهای خارجی را تغيير دهيم ، به عنوان مثال در تابع maximum مقدار متغير a را از داخل تابع تغيير دهيم . برای نيل به اين هدف بايد از روش ارسال آرگومان ها با ارجاع استفاده کنيم . برای آنکه آرگومان تابعی با ارجاع فرستاده شود ، کافی است در پيش تعريف تابع بعد از تعيين نوع آرگومان يک علامت (&) بگذاريم و نيز در تعريف تابع قبل از نام آرگومان يک علامت (&) قرار دهيم . برای آشنايی با نحوه ارسال آرگومان ها با ارجاع به برنامه زير توجه کنيد .
#include
void duplicate (int & , int & );
void main ( )
{
int a=1 , b=2 ;
cout << "a = " << a << " and b = " << b << endl;
duplicate (a,b);
cout << "a = " << a << " and b = " << b << endl;
}
void duplicate (int &x , int &y)
{
x*=2;
y*=2;
}
خروجی برنامه به صورت زير می باشد .
a = 1 and b = 2
a = 2 and b = 4
در برنامه فوق متغيرهای a وb به تابع ارسال می گردند و سپس در دو ضرب می شوند. در اين برنامه مقدار متغيرهای a وb فرستاده نمی شود بلکه خود متغير فرستاده می شود و لذا هنگامی که دستورهای
x*=2;
y*=2;
اجرا می گردند مقادير دو متغيرa وb دو برابر می شود . در حقيقت x وy مانند نام مستعاری برای a وb می باشند .
هنگامی که متغيری با ارجاع فرستاده می شود هر گونه تغييری که در متغير معادل آن در تابع صورت گيرد عيناً آن تغيير بر روی متغير ارسالی نيز اعمال می گردد .
مثال : تابعی بنويسيد که دو متغير را به عنوان ورودی دريافت کرده و مقادير آنها را جابه جا کند . از اين تابع در برنامه ای استفاده کنيد .
#include
void change (int & , int &);
int main ( )
{
int a=1 , b=2 ;
cout << "a is " << a << " and b is " << b << endl;
change (a,b);
cout << "a is " << a << " and b is " << b << endl;
return 0;
}
void change (int &x , int &y)
{
int temp;
temp = y;
y = x;
x = temp;
}
خروجی برنامه به صورت زير است :
a is 1 and b is 2
a is 2 and b is 1
برنامه فوق مقادير دو متغير a وb را توسط change با شيوه ارسال آرگومان با ارجاع جابه جا می کند .
يکی ديگر از کاربردهای ارسال با ارجاع ، دريافت بيش از يک خروجی از تابع می باشد ، به عنوان مثال تابع prevnext در برنامه زير مقادير صحيح قبل و بعد از اولين آرگومان را به عنوان خروجی بر می گرداند .
#include
void prevnext (int ,int & , int &);
void main ( )
{
int x = 100 , y , z ;
cout << "The input of prevnext function is "
<< x << endl;
prevnext (x,y,z) ;
cout << "previous =" << y <<",Next =" << z;
}
void prevnext (int input , int & prev , int & next)
{
prev = input - 1 ;
next = input + 1 ;
}
خروجی برنامه فوق به صورت زير می باشد .
The input of prevnext function is 100
previous =99,Next =101