В программировании есть два важных понятия, которые играют решающую роль в разработке надежных и эффективных программных систем: процедуры и функции. Хотя эти термины часто используются как взаимозаменяемые, на самом деле они относятся к различным типам подпрограмм, которые выполняют разные задачи в программе. Понимание нюансов того, чем же отличается функция от процедуры, необходимо для создания надежного и эффективного кода. В статье рассмотрим отличие процедуры от функции.
Содержание
Определение
В компьютерном программировании подпрограмма – это блок кода, который выполняет определенную задачу и может быть повторно использован в программе. Подпрограммы необходимы для создания модульного и удобного в обслуживании кода, поскольку они позволяют нам разбивать сложные задачи на более мелкие, более управляемые части. Вместо того чтобы многократно писать один и тот же код, можно один раз определить подпрограмму и вызывать ее несколько раз из разных частей программы.
Необходимость в подпрограммах возникает из–за того, что многие программы включают повторяющиеся или похожие задачи. Без подпрограмм пришлось бы писать один и тот же код снова и снова, что не только утомительно, но и чревато ошибками. Более того, когда нужно внести изменения в код, пришлось бы изменять каждый экземпляр повторяющегося кода, что отнимает много времени и приводит к ошибкам. Используя подпрограммы, можно написать код, который можно использовать повторно, его легче поддерживать и он менее подвержен ошибкам.
Однако подпрограммы также могут представлять определенные трудности. Одна из проблем заключается в разработке подпрограмм, которые достаточно универсальны, чтобы быть полезными в различных контекстах, но при этом достаточно специфичны для выполнения поставленной задачи. Другая проблема заключается в обеспечении хорошего взаимодействия подпрограмм с остальной частью программы; например, нам может понадобиться передавать данные в подпрограмму и из подпрограммы, или гарантировать, что переменные, используемые в подпрограмме, не будут мешать переменным, используемым в других частях программы. Кроме того, управление потоком управления между основной программой и ее подпрограммами может быть сложным, особенно когда существует несколько уровней подпрограмм, вызывающих друг друга. Однако, несмотря на эти проблемы, преимущества использования подпрограмм в целом перевешивают трудности.
Необходимость имен в программировании обусловлена тем, что компьютерные программы могут быть невероятно сложными и трудными для понимания. Имена помогают разбить код на более мелкие, более управляемые части, позволяя программистам сосредоточиться на конкретных частях программы в любой момент времени. Кроме того, имена могут сделать код более читабельным, обеспечивая контекст и смысл различных элементов программы.
Однако присвоение имен также может вызвать трудности в программировании. Одной из распространенных проблем является выбор слишком общих или двусмысленных имен, что может привести к путанице и ошибкам в коде. Например, использование имени «x» для обозначения переменной может привести к путанице, если существует несколько переменных с похожими именами. Другой проблемой является выбор слишком длинных или сложных имен, что может затруднить чтение и написание кода. Наконец, соглашения об именах могут сильно различаться в разных языках программирования и даже в разных компаниях или организациях, что может привести к несоответствиям и трудностям при работе с кодом, написанным другими людьми.
В компьютерном программировании procedure – это базовый метод или процесс, который может быть вызван программой. Это набор инструкций, выполняющих конкретную задачу или группу связанных задач. Процедуры часто используются в таких языках программирования, как Python, VBA, Pascal и SQL, для организации кода в многократно используемые модули.
С другой стороны, function – это тип процедуры, которая возвращает выходное значение. В отличие от процедур, которые могут не возвращать никаких значений, функции всегда должны возвращать соответствующее количество данных, указанное в их типе. Они также используются в различных языках программирования, таких как Oracle, Python, SQL и VBA, для выполнения определенных задач и вычислений, требующих входных параметров.
Основные различия
В информатике это методы, используемые для организации кода. Основное различие между ними заключается в том, что функция возвращает выходное значение, а процедура – нет. Function – это тип метода, который принимает на вход параметры, выполняет некоторые операции над ними, а затем выдает выходное значение в качестве результата. В отличие от нее, процедура – это метод, который выполняет набор инструкций или задач, но не выдает никакого выходного значения.
В Питоне функции определяются с помощью ключевого слова «def», за которым следует имя функции, список параметров (если они есть) и описание того, что делает function. Функции могут возвращать значение любого подходящего типа данных, указанного в операторе возврата. С другой стороны, процедуры не поддерживаются в Python изначально, но их все же можно создавать с помощью классов и методов.
В языке Паскаль, другом базовом языке программирования, процедуры и функции являются обязательными элементами языка. Процедуры не возвращают никакого значения, а порядок их выполнения определяется их положением в программе. Функции же должны указывать тип своего выходного значения и использовать оператор возврата для указания возвращаемого значения.
Дополнительные различия
Помимо основного различия между процедурой и function – а именно, выдают ли они выходное значение или нет – есть несколько дополнительных различий, на которые стоит обратить внимание. Одно из наиболее существенных различий заключается в использовании параметров. Хотя и процедуры, и функции могут использовать параметры для получения входных значений, они различаются тем, как они обрабатывают эти параметры. В function параметры рассматриваются как надлежащие входные данные, а их тип, количество и порядок указываются в определении функции. В отличие от этого, в процедуре параметры часто рассматриваются как необязательные или менее важные, а их тип и порядок не всегда обязательны.
Еще одно отличие процедуры от function заключается в общем описании и назначении. Функции часто используются для выполнения определенной задачи или вычислений и возвращают результат, который может быть использован в других местах программы. Процедуры, с другой стороны, часто используются для выполнения последовательности операций или задач в определенном порядке, не обязательно возвращая какой–либо результат. Это означает, что функции имеют более конкретную и четко определенную цель, в то время как процедуры, как правило, более общие и гибкие.
Параметры процедур и функций
Параметры являются важной частью процедур и функций, поскольку они позволяют передавать данные в эти методы. В общем случае параметры используются для ввода в метод информации, необходимой для выполнения какой-либо операции или вычисления. Главное различие между параметрами в процедурах и функциях заключается в их использовании и определении.
В функциях параметры определяются в заголовке основной function и используются для указания того, какие входные данные ожидает получить function. Эти входные данные затем обрабатываются в функции и возвращаются в качестве выходных данных. Функции могут иметь несколько параметров различных типов, что обеспечивает высокую степень гибкости в их использовании.
В процедурах параметры часто являются необязательными и не всегда могут быть определены. Когда они используются, они, как правило, менее специфичны, чем те, которые используются в функциях, поскольку процедуры предназначены для более общего и гибкого использования.
Передача массивов в качестве параметров
В программировании массивы часто используются для хранения коллекций данных, к которым можно обращаться и манипулировать ими различными способами. Одна из распространенных задач – передача массива в качестве параметра function или методу. При передаче массива в качестве параметра function или метод получает ссылку на массив, а не копию его значений. Это означает, что любые изменения, внесенные в массив внутри function, повлияют на исходный массив вне function.
Чтобы передать массив в качестве параметра, обычно объявляют function или метод с параметром, который имеет тот же тип, что и массив. Например, если есть целочисленный массив numbers, можно определить function следующим образом: void myFunction(int[] arr). Внутри function можно обращаться к элементам массива, используя индексную нотацию, например, arr[0] или arr[length–1].
Передача массивов в качестве параметров может быть мощным инструментом для написания эффективного и гибкого кода. Манипулируя массивами, можно выполнять сложные операции с большими наборами данных без необходимости копировать их между участками памяти. Кроме того, передавая массивы в качестве параметров, можно создавать многократно используемые функции, которые могут работать с различными наборами данных без необходимости переписывать один и тот же код снова и снова.
Возврат значения функции
Возвращаемое значение function – это результат, который function выдает после завершения своего выполнения. Другими словами, когда function вызывается с определенными входными параметрами, она выполняет набор операций и возвращает результат обратно в вызывающий код. Это возвращаемое значение может быть использовано в последующих строках кода или передано в качестве аргумента другой function.
Тип и формат возвращаемого значения явно определяются сигнатурой function. Некоторые функции не производят никакого вывода и поэтому имеют тип возвращаемого значения void, в то время как другие могут возвращать одно значение или набор значений в зависимости от их назначения. Возвращаемое значение может быть любого типа данных – целое число, число с плавающей точкой, строка, булево число, объект и т.д.
Выход из подпрограммы
Выход из подпрограммы определяет, как управление будет передано обратно вызывающей программе. Существует несколько способов выхода из подпрограммы, и наиболее распространенные из них включают возврат значения, переход к другой части программы или создание исключения.
Оператор return используется для указания на то, что подпрограмма выполнила свою задачу и должна передать некоторые данные обратно вызывающей программе. После выполнения оператора возврата управление передается обратно в точку, откуда была вызвана подпрограмма, а возвращаемое значение может быть использовано по назначению. Во многих языках программирования оператор return также может использоваться для преждевременного завершения выполнения подпрограммы, если это необходимо.
Другим распространенным способом выхода из подпрограммы является использование оператора перехода, такого как break, continue или goto. Эти операторы позволяют программисту передать управление в другую часть программы, например, в начало или конец цикла или на определенную метку в коде. Однако следует по возможности избегать использования операторов перехода, поскольку они могут затруднить чтение и сопровождение кода, а также внести ошибки.
Видео по теме
В видео ниже можно увидеть все о процедурах и функциях в программировании.
Заключение
Понимание мельчайших нюансов в программировании имеет первостепенное значение для успешной работы разработчика. Эти тонкости могут показаться незначительными на первый взгляд, но они могут оказать существенное влияние на функциональность и эффективность кода. Уделив время пониманию этих деталей, можно улучшить свои способности к решению проблем, создать более эффективные проекты и в конечном итоге стать лучшим программистом. Это может также обеспечить более глубокое понимание того, как работают компьютеры и ПО. Эти знания могут быть невероятно полезными и помочь людям взять под контроль свою цифровую жизнь, позволяя им настраивать программное обеспечение, устранять неполадки и обеспечивать безопасность своей деятельности в Интернете.
