7 Funktionen. 7.1 Definition. Prototyp-Syntax: {Speicherklasse} {Typ} Name ({formale Parameter});

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1 S. d. I.: Programieren in C Folie Funktionen 7.1 Definition Prototyp-Syntax: Speicherklasse Typ Name (formale Parameter); der Funktions-Prototyp deklariert eine Funktion, d.h. er enthält noch nicht den Funktionskörper der Prototyp erlaubt dem Compiler z.b. eine Überprüfung der Parameter bei einem Funktionsaufruf die optionale Speicherklasse kann extern oder static sein (siehe auch "Sichtbarkeit" im Kapitel 3) falls die Speicherklasse nicht angegeben wird, wird automatisch extern angenommen falls der Typ des Rückgabewertes nicht angegeben wird, wird automatisch der Typ int angenommen die formalen Parameter beschreiben die Argumente, die an die Funktion übergeben werden (Obwohl sie nicht angegeben werden müssen, sollten sie immer angegeben werden, da der Compiler nur in diesem Fall eine Typprüfung der aktuellen Parameter bei einem Funktionsaufruf durchführen kann.)

2 S. d. I.: Programieren in C Folie 7-2 falls die Funktion keine Parameter benötigt, sollte dies explizit durch void spezifiziert werden falls die Funktion eine variable Anzahl Parameter benötigt (wie z.b. printf), wird die Parameterliste mit ",..." (ellipsis punctuator, Auslassung) abgeschlossen alle Typen können durch den Inhalts-Operator (*) modifiziert werden (in diesem Fall erfolgt ein "call-by-reference") falls die Funktion unterschiedliche Zeigertypen bearbeiten soll, kann "void *" benutzt werden (in diesem Fall muß in der Funktion mit Hilfe des Typkonvertierungs-Operators ein Typ erzwungen werden) Funktionen können fast jeden Typ zurückliefern (Ausnahme: Felder, Funktionen) Funktionen können Zeiger auf Felder und Funktionen zurückliefern Strukturen können sowohl als Wert als auch über einen Zeiger übergeben und zurückgeliefert werden größere Strukturen sollten immer über Zeiger übergeben werden, da das Umkopieren einer Struktur auf den Parameter-Stapel zu zeitaufwendig ist der Übergabe-Mechanismus entscheidet darüber, wie die Komponenten der Struktur angesprochen werden (".", "->")

3 S. d. I.: Programieren in C Folie 7-3 Deklaration der formalen Parameter - formale Parameter werden im wesentlichen genauso deklariert wie andere Variablen - Ausnahmen: 1) char und short werden automatisch zu int konvertiert (kann in ANSI C abgeschaltet werden, wenn ein vollständiger Prototyp verwendet wird) 2) float wird automatisch zu double konvertiert (kann in ANSI C abgeschaltet werden) 3) formale Parameter, die als Feld deklariert werden, werden automatisch in einen Zeiger auf das Feld konvertiert 4) formale Parameter die als Funktionen deklariert werden, werden automatisch in einen Zeiger auf die Funktion konvertiert 5) falls der Typ eines Parameters nicht deklariert ist, wird automatisch der Typ int angenommen 6) es darf keine Anfangsinitialisierung durchgeführt werden Beispiele: 1) double xyz (void); parameterlose Funktion, die einen Wert vom Typ double zurückliefert 2) xyz (void *); Funktion, die einen beliebigen Zeiger als Parameter erwartet und einen Wert vom Typ int zurückliefert

4 S. d. I.: Programieren in C Folie 7-4 3) void xyz (int *[], char *); Funktion, die als Parameter ein Feld von Zeigern auf int und einen Zeiger auf char erwartet und keinen Ergebniswert liefert 4) void *xyz (int x,...); Funktion, die mindestens einen Parameter vom Typ int erwartet und einen Zeiger auf einen noch nicht definierten Datentyp zurückliefert komplexe Deklarationen - runde und eckige Klammern auf der rechten Seite des Namens haben Priorität gegenüber dem Inhalts-Operator (*) - runde und eckige Klammern haben dieselbe Priorität und werden von links nach rechts ausgewertet - die Auswertereihenfolge kann durch Klammern verändert werden die Auswertung komplexer Deklarationen erfolgt in folgenden Schritten von innen nach außen a) Die Auswertung beginnt mit dem Namen (Identifier). Zuerst werden auf der rechten Seite Klammern gesucht. b) Falls Klammern vorhanden sind, werden sie interpretiert. Danach wird auf der linken Seite nach Inhalts-Operatoren gesucht. c) Falls eine schließende runde Klammer gefunden wird, werden die Regeln a) und b) für den eingeschlossenen Ausdruck angewendet. d) zum Schluß wird der Name mit dem Typ verbunden

5 S. d. I.: Programieren in C Folie 7-5 Beispiel: 1) char *(*(*xyz)())[10] ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ) der Name xyz wird deklariert als 2) Zeiger auf 3) eine parameterlose Funktion, die einen 4) Zeiger auf 5) ein 10-elementiges Feld von 6) Zeigern auf 7) char zurückliefert 2) struct abc (*xyz [5])(struct abc, struct abc); der Name xyz wird deklariert als 5-elementiges Feld von Zeigern auf Funktionen mit zwei Parametern vom Typ struct abc, die einen Wert vom Typ struct abc zurückliefern 3) void (*signal (int, void (*)(int))) (int); bzw. void (*signal (int sig_name, void (*function)(int))) (int); Der Name signal wird deklariert als Funktion mit zwei Parametern, von denen einer vom Typ int und der andere vom Typ Zeiger auf eine Funktion mit einem Parameter vom Typ int ohne Rückgabewert ist. signal liefert als Ergebnis einen Zeiger auf eine Funktion mit einem Parameter vom Typ int ohne Rückgabewert (siehe auch Datei "signal.h") zurück. Die Funktion "signal" ordnet einer Unterbrechung mit Namen / Wert "sig_name" eine neue Funktion zu (signal handler). "function" zeigt auf die Funktion, die ausgeführt werden soll, wenn "sig_name" erkannt wurde. Falls "signal" die neue Funktion installieren konnte, liefert sie die Adresse der Funktion zurück, die bisher für diese Unterbrechung zuständig war und andernfall SIG_ERR.

6 S. d. I.: Programieren in C Folie 7-6 Zuweisung eines Wertes an einen Zeiger auf eine Funktion - falls ein Funktionsname ohne die Parameterliste verwendet wird, liefert er die Adresse der Funktion - Beispiel: extern int f (); int (*pf)(); /* Zeiger auf... */ pf = f; /* pf zeigt auf f() */ - falsche Zuweisungen: 1) pf = f (); Zuweisung des Rückgabewertes von f an pf 2) pf = &f (); der Rückgabewert hat keine Adresse 3) pf = &f; &f ist Zeiger auf Zeiger Beispiel (Übergabe einer Funktion als Parameter): static void print_arg (int argc, char *argv []); static int comp_asc (char *ptr1 [], char *ptr2 []); /* aufsteigend */ static int comp_desc (char *ptr1 [], char *ptr2 []); /* absteigend */ int main (int argc, char *argv []) printf ("Parameterliste vor dem Sortiervorgang:\n"); print_arg (argc, argv); qsort (argv + 1, argc - 1, sizeof (argv [1]), comp_asc); printf ("Parameterliste aufsteigend sortiert:\n"); print_arg (argc, argv); qsort (argv + 1, argc - 1, sizeof (argv [1]), comp_desc); printf ("Parameterliste absteigend sortiert:\n"); print_arg (argc, argv); return 0; void print_arg (int argc, char *argv []) /* print_arg */ int i; /* Schleifenvariable */ for (i = 0; i < argc; i++) printf (" argv [%d]: %s\n", i, argv [i]); ; printf ("\n"); int comp_asc (char *ptr1 [], char *ptr2 []) /* comp_asc */ return (strcmp (*ptr1, *ptr2)); int comp_desc (char *ptr1 [], char *ptr2 []) /* comp_desc */ return -(strcmp (*ptr1, *ptr2));

7 S. d. I.: Programieren in C Folie 7-7 Definition des Funktionskörpers - Funktionskopf alt: int f (a, b) neu (ANSI C): int f (int a, char *b) int a; char *b; - der Funktionskörper darf leer sein (Dummy-Funktion) void f (int a, char *b) int f (int a, char *b) return 0; - die Funktion kann genau einen Wert zurückliefern (bei mehreren "Rückgabewerten" müssen entweder einige Parameter Zeiger sein oder die Funktion muß eine Struktur zurückliefern) - die Funktion darf beliebig viele return-anweisungen enthalten, die unterschiedliche Werte zurückliefern dürfen

8 S. d. I.: Programieren in C Folie Funktionsaufruf und Rekursion Syntax: Funktionsname (Parameter_1, Parameter_2,...); Funktionsname (); Beispiel: 1) z = add (3, 5); 2) scanf ("%d", &z); 3) if (test ())...; 4) Übergabe eines mehrdimensionalen Feldes int xyz [4][5][6]); abc (xyz); abc (xyz, 4, 5, 6); die Funktion abc kann folgendermaßen definiert sein: void abc (int mat [][5][6]); void abc (int *mat [5][6]); void abc (int ***mat, int dim1, int dim2, int dim3); In den ersten beiden Fällen kann der Compiler die Adreßrechnung durchführen, da er die Struktur der Matrix kennt. Die letzte Definition ist für eine 3-dimensionale Matrix mit beliebiger Struktur geeignet. Die Indexrechnung muß jetzt vom Programmierer durchgeführt werden. Zugriff auf das Element mat [i][j][k] *((int *) mat + i*dim2*dim3 + j*dim3 + k)

9 S. d. I.: Programieren in C Folie 7-9 5) Übergabe einer Struktur typedef struct int re, im; COMPLEX; COMPLEX a, b, *pa, *pb, z1, *z2; COMPLEX add1 (COMPLEX p1, COMPLEX p2) COMPLEX result; result.re = p1.re + p2.re; result.im = p1.im + p2.im; return result; COMPLEX *add2 (COMPLEX *p1, COMPLEX *p2) static COMPLEX result; result.re = p1->re + p2->re; result.im = p1->im + p2->im; return &result; - static ist notwendig, damit der Wert nach dem Verlassen der Funktion noch existiert - Aufruf: z1 = add1 (a, b); z2 = add2 (pa, pb); C erlaubt rekursive Funktionen int summe (int n) if (n <= 1) return n; else return (n + summe (n - 1)); ;