Programmiersprache 1 (C++) Prof. Dr. Stefan Enderle NTA Isny

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1 Programmiersprache 1 (C++) Prof. Dr. Stefan Enderle NTA Isny

2 7. Funktionen

3 Einleitung Nach dem Prinzip Divide and Conquer bietet es sich an, größere Aufgaben in kleinere Teile zu unterteilen. Anweisungsblöcke, die öfters benutzt werden, können als Funktion zusammengefasst werden.

4 Beispiel Beispiel: Funktion hallo gibt Hallo aus: void hallo() { cout << "Hallo" << endl; } Aufruf aus dem Hauptprogramm:.. ḣallo(); // Aufruf von Funktion hallo...

5 Beispiel Eine Funktion kann einen Wert zurückliefern. Beispiel: int zufallszahl() { return 10.0*rand()/RAND_MAX; } Aufruf aus dem Hauptprogramm:.. ċout << zufallszahl() << endl;... int a = zufallszahl();...

6 Beispiel Einer Funktion kann man einen Wert übergeben. Beispiel: void hallo(string name) { cout << Hallo << name << endl; } Aufruf aus dem Hauptprogramm:.. ḣallo( Hans ); hallo( Andrea ); hallo( Welt );...

7 Beispiel Einer Funktion kann man einen Wert übergeben und sie kann einen Wert zurückliefern. Beispiel: float quadrat(float x) { return x*x; } Aufruf aus dem Hauptprogramm:.. ċout << quadrat(3.0) << endl;.. ḟloat a = quadrat(1.76);...

8 Allgemeiner Funktionsaufbau Eine Funktion besitzt Einen Namen Eine Liste von Parametern Einen Rückgabetyp Einen Funktionsrumpf Beispiel: float quadrat(float x) { return x*x; }

9 Funktionskopf Der Funktionskopf enthält Rückgabetyp Name der Funktion Parameterliste Er enthält alle Information, die man benötigt, um die Funktion aufzurufen. Der Funktionsrumpf wird hierfür nicht benötigt. ( Blackbox-Prinzip )

10 Funktionskopf: Rückgabetyp Der Rückgabetyp einer Funktion kann ein eingebauter Typ sein, also int float, double string usw.... oder ein eigener Datentyp Struktur (struct) Aufzählung (enum) Klasse (class) Eine Funktion kann nur EINEN Rückgabewert haben (der aber z.b. als struct zusammengesetzt sein kann). Eine Funktion, die nichts zurückliefert wird mit dem Rückgabetyp void bezeichnet.

11 Beispiele Beispiele für Rückgabetypen: Funktion ohne Rückgabewert: void hallo(string name) Funktion, die einen Integer zurückliefert: int aktuellesjahr() Funktion, die eine eigene Struktur zurückliefert: Datensatz datensatzmitindex(int index)

12 Funktionskopf: Name Für den Namen einer Funktion gelten die gleichen Regeln wie für den Namen einer Variable: Er muss mit einem Buchstaben beginnen Dann können Buchstaben oder Zahlen folgen Groß- und Kleinschreibung wird unterschieden

13 Funktionskopf: Parameterliste Die Parameterliste enthält eine definierte Anzahl von Parametern (auch Argumente ). Jeder Parameter wird durch seinen Datentyp, und den funktionsinternen Parameternamen definiert. Eine Funktion kann beliebig viele Parameter besitzen (auch Null). Die Parameter müssen sich im Namen unterscheiden und werden durch Komma getrennt.

14 Beispiele Beispiele für Parameterlisten: Funktion ohne Parameter: void hallo() Funktion mit einem Parameter: void hallo(string name) Funktion mit zwei Parametern: void geburtstag(string name, int alter) Funktion mit 3 Parametern: int add(int a, int b, int c)

15 Funktionsrumpf Der Funktionsrumpf startet und endet mit geschweiften Klammern {... } und enthält den Anweisungsblock. Der Anweisungsblock kann beliebig viele Anweisungen (auch Fallunterscheidungen, Schleifen, etc.) enthalten. Falls die Funktion einen Rückgabetyp besitzt, enthält der Funktionsrumpf mindestens einmal den Befehl return.

16 Beispiele Beispiele für Funktionsrümpfe: Funktion ohne Rückgabewert: void pruefeab(int a, int b) { if (a>b) cout << a ist größer << endl; if (b>a) cout << b ist größer << endl; if (a==b) cout << beide gleich << endl; } Funktion mit Rückgabewert: float doppelt(float zahl) { return zahl*2; }

17 Beispiele Beispiele für Funktionsrümpfe: Mehrmals return ist erlaubt: bool istgerade(int a) { if (a%2 == 0) return true; else return false; } // a ist gerade // a ist ungerade

18 Funktionsaufruf Eine Funktion wird aufgerufen, in dem der Funktionsname gefolgt von (... ) mit der korrekten Zahl an Parametern als Anweisung aufgeschrieben wird. Beispiel: pruefeab(3,6); ruft pruefeab mit den Parametern 3 und 6 auf. bool gerade; gerade = istgerade(5); ruft istgerade mit dem Parameter 5 auf.

19 Funktionsaufruf: Parameter Die Parameter, die im Funktionskopf deklariert werden, heißen formale Parameter. Die formalen Parameter nehmen beim Funktionsaufruf die Werte der tatsächlich übergebenen Parameter an. Beispiel: void pruefeab(int a, int b) {... } pruefeab(5,6); // a=5 b=6 pruefeab(x, zahl2); // a=x b=zahl2 pruefeab(b,a); // a=b b=a!!

20 Funktionsaufruf: Parameter Parameter werden als Wert übergeben, der formale Parameter bekommt also eine Kopie des tatsächlich übergebenen Parameters. ( Call by value ) Die Namen der tatsächlich übergebenen Parameter sind innerhalb der Funktion nicht wichtig (nur die Namen der formalen Parameter). Verändert eine Funktion die Werte der formalen Parameter, verändert sich nur die Kopie. Der Wert des tatsächlichen Parameters bleibt unverändert.

21 Funktionsaufruf: Parameter Beispiel: int pluseins(int x) { x++; return x; }... int x=5; cout << pluseins(x); // 6 cout << x; // 5 x im Hauptprogramm wird nicht verändert!

22 Lokale Variablen Innerhalb einer Funktion können neue Variablen verwendet werden. Beispiel: int pluseins(int x) { int y; } y=x+1; return y; Diese Variablen sind außerhalb der Funktion nicht sichtbar, können also nur in der Funktion selbst verwendet werden. Lokale Variable

23 Funktion main Das Hauptprogramm main ist eine normale Funktion. main kann entweder ohne Parameter benutzt werden: int main() oder kann über die Kommandozeile eingegebene Parameter übernehmen: int main(int argc, char* argv[]) main liefert als Rückgabewert einen Integer. Dieser gibt an, ob das Programm ordnungsgemäß ablief. Definierte Konstanten sind: EXIT_SUCCESS EXIT_FAILURE

24 Funktion main Beispiel test.cpp int main(int argc, char* argv[]) { for (int i=0; i<argc; i++) cout << "Parameter Nr. " << i << " ist " << argv[i] << endl; } return EXIT_SUCCESS; Aufruf von der Kommandozeile: > test Hallo Welt Parameter Nr. 0 ist Hallo Parameter Nr. 1 ist Welt

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