Linguagem PASCAL Subprogramas UFRPE – Deptº de Estatística e Informática Disciplina: Introdução à Computação Prof.: Paulemir G. Campos Linguagem PASCAL Subprogramas Material elaborado pela Profª Alzennyr Cléa da UFRPE/DFM. Linguagem PASCAL

Subprogramação A subprogramação é uma ferramenta que contribui com a tarefa de programar: Favorecendo a estruturação do programa; Facilitando a correção do programa; Facilitando a modificação do programa; Melhorando a legibilidade do programa; Divisão do problema a ser resolvido em partes (modularização). Linguagem PASCAL

Subprogramação Com a modularização de um programa, as partes que o compõem podem ser desenvolvidas por diferentes equipes; Para isto deve-se estabelecer antes padrões de programação; Deve-se definir também que dependência haverá entre os vários subprogramas. Linguagem PASCAL

Subprogramação A dependência entre os sub-programas deve ser a mínima possível; Um subprograma é um grupo de instruções arranjadas de forma lógica, que executem uma ação bem definida; A subprogramação tende a diminuir a complexidade da resolução de um problema já que, por um instante, a atenção é voltada apenas para uma parte do problema. Linguagem PASCAL

Subprogramação As linguagens de programação oferecem algum tipo de suporte à subprogramação. Exemplos: Algol: bloco; FORTRAN: subrotina; Modula: co-rotinas; ADA: tarefas; C: funções; Pascal: procedimentos e funções. Linguagem PASCAL

Subprogramação Procedimentos Procedimento é uma forma de criar um sub-programa; Quando um determinado conjunto de instruções tiver que ser repetido dentro da solução de um problema, é conveniente colocá-lo dentro de um procedimento; Para se criar um procedimento é necessário: Um identificador (o nome do procedimento); Uma lista de parâmetros (que possibilitam a comunicação entre o programa principal e o procedimento); As ações a serem executadas (que formam o corpo do procedimento). Linguagem PASCAL

Subprogramação Funções Função também é uma forma de criar um sub-programa; Procedimento e Função podem ambos retornar valores através de seus parâmetros; Entretanto, a função deve obrigatoriamente retornar um valor processado através do seu nome identificador; Uma função deve ser ativada em um contexto de expressão. Linguagem PASCAL

Subprogramação Existem problemas mais adequados ao uso de funções, enquanto outros adequam-se melhor ao uso de procedimentos; Tudo que um procedimento pode fazer, uma função também pode; Dicas para escolha do tipo de subprograma: Quando usar funções, evite ao máximo a passagem de parâmetros por referência; Se o valor que é processado na unidade será reutilizado em uma expressão, existem grandes possibilidades de que uma função seja mais adequada; Se o objetivo da unidade é apenas fazer uma mudança de estado (valor) em um ou mais objetos, adote um procedimento. Linguagem PASCAL

Subprogramação Um subprograma pode ser ativado em qualquer parte do programa (em algumas linguagens somente depois de definido); Sua ativação se dá através do uso de seu identificador como uma instrução; Linguagem PASCAL

Subprogramação Exemplo de aplicação: Fazer um algoritmo para calcular a combinação (análise combinatória) de N elementos tomados P a P. Sabe-se que isto é possível através da seguinte expressão: Cp= n n! p! (n-p)! com n  p Linguagem PASCAL

Subprogramação A solução deste problema pelos métodos vistos até agora (sem o uso da subprogramação) teria N e P como argumentos de entrada e C como argumento de saída; Seriam necessários os seguintes passos: Calcular o fatorial de N (armazenar numa variável, ex: FatN); Calcular o fatorial de P (armazenar numa segunda variável, ex: FatP); Calcular o fatorial de N-P (armazenar numa terceira variável, ex:FatNP); E finalmente calcular a expressão: FatN/(FatP*FatNP). Linguagem PASCAL

Subprogramação Note que nesta solução teríamos que descrever várias vezes uma mesma seqüência de ações que são utilizadas para o cálculo do fatorial de um número; Esta seqüência tem um comportamento padrão. Linguagem PASCAL

Como poderíamos fazer isto? Subprogramação Suponha que tivéssemos à disposição um procedimento genérico, chamado FAT, para calcular o fatorial de um número qualquer: Como poderíamos fazer isto? Linguagem PASCAL

Subprogramação Procedimento FAT (x: inteiro, ResFat: inteiro); Declare Identificador Procedimento FAT (x: inteiro, ResFat: inteiro); Declare I:inteiro; Inicio ResFat  1; Para I  1 até x Faça ResFat  ResFat * I; Fim-Para; Fim; Lista de Parâmetros Corpo Linguagem PASCAL

Subprogramação em PASCAL Uma subrotina é um subprograma com variáveis e comandos próprios e que, para ser executada, precisa ser chamada pelo programa principal. Na linguagem PASCAL existem dois tipos de subrotinas: Procedimento (procedure) Função (function) Diferença entre elas: A função retorna um valor O procedimento não retorna valor Linguagem PASCAL

Procedimento em PASCAL Sintaxe procedure nome (lista-de-parâmetros); declaração de variáveis locais; begin comandos; end; Exemplo: procedure Troca (var A,B: real); var aux: real; aux:=A; A:=B; B:=aux; Linguagem PASCAL

Função em PASCAL Sintaxe function nome (lista-de-parâmetros): tipo; declaração de variáveis locais; begin comandos; nome:=<valor a ser retornado>; end; Exemplo: function Hipotenusa (A,B: real): real; Hipotenusa:= sqrt( sqr(A) + sqr(B) ); Linguagem PASCAL

Nomenclatura dos parâmetros Existem dois tipos de parâmetros: reais: presentes na unidade ativadora formais: presentes na subrotina procedure Troca (var A,B: real); … Troca ( x,y ); Linguagem PASCAL

Passagem de parâmetros por valor: Apenas o valor é transferido. Então, as alterações feitas nos parâmetros formais (da subrotina) não alteram os reais (unidade ativadora). por referência: O endereço do parâmetro real é transferido. Então, as alterações nos parâmetros formais da subrotina na verdade estão sendo feitas sobre os parâmetros reais. Declaração: por referência procedure inicializa ( var A,B: real; C: real; var D: integer ); por valor Linguagem PASCAL

Passagem de parâmetros A passagem de parâmetros é o meio de comunicação entre as unidades de um programa, pode acontecer com um dos seguintes propósitos: apenas fornecer um valor para que a subrotina realize um processamento; apenas retornar um valor processado pela subrotina; fornecer um valor para processamento pela subrotina, e também ser responsável pelo retorno de um valor processado. Linguagem PASCAL

Passagem de parâmetros por valor Quando e porque passagem por valor: apenas fornecer um valor à subrotina para que ela realize um determinado processamento; utilizados somente para “valores de entrada”; protegem automaticamente o parâmetro real; deve ser explorado sempre que possível. Linguagem PASCAL

Passagem de parâmetros por referência Quando e porque passagem por referência: quando a unidade ativada (subrotina) necessitar retornar um valor a ser utilizado pela unidade ativadora; seu uso deve ser cuidadoso. Passagem por valor Passagem por referência Unidade Ativadora Unidade Ativada Unidade Ativada Unidade Ativadora Unidade Ativada Unidade Ativadora Linguagem PASCAL

Declaração de variáveis Variáveis Locais X Variáveis Globais Uma variável é dita local quando sua declaração estiver dentro de um subprograma, ou quando for declarado como parâmetro formal do subprograma; Uma variável local só é visível dentro do bloco onde foi declarada; Variáveis globais são aquelas declaradas em blocos mais externos, podendo ser referenciadas nas unidades mais internas. Linguagem PASCAL

Declaração de variáveis O conceito de variável global e local é muito relativo Subprograma A Subprograma B Subprograma D Subprograma E Subprograma C Linguagem PASCAL

Exemplos práticos Nos próximos slides existem exemplos que mostram o uso prático de procedimentos e funções, bem como a passagem de parâmetros por valor e por referência. Linguagem PASCAL

procedure inicializa ( var A,B: real; C: real; var D: integer ); begin program Parametros; procedure inicializa ( var A,B: real; C: real; var D: integer ); begin writeln ('Passo 1:', A:4:1, B:4:1, C:4:1, D:2); A:=1; B:=1; C:=1; D:=1; writeln ('Passo 2:', A:4:1, B:4:1, C:4:1, D:2); end; var X,Y,Z: real; W: integer; begin X:=0; Y:=0; Z:=0; W:=0; inicializa (X, Y, Z, W); writeln ('Passo 3:', X:4:1, Y:4:1, Z:4:1, W:2); end; Linguagem PASCAL

program OrdemCrescente; { ------- SUBROTINA TROCA ------- } procedure Troca (var A,B: integer); var aux: integer; begin aux:=A; A:=B; B:=aux; end; { ------- FIM TROCA ------- } { ------- PROGRAMA PRINCIPAL ------- } var L,M,N: integer; begin readln (L, M, N); if (L>M) then Troca(L,M); if (M>N) then Troca(M,N); if (L>M) then Troca(L,M); writeln(L, M, N); end. { ------- FIM PRINCIPAL ------- } Linguagem PASCAL

D C B A program Diagonal; {Diagonal de um paralelepípedo } { Funcao Hipotenusa } function Hipotenusa (A,B: real): real; begin Hipotenusa:= sqrt ( sqr(A) + sqr(B) ); end; { Fim Funcao Hipotenusa } { Programa Principal } var A, B, C, D: real; begin readln (A, B, C); { dimensoes } D := Hipotenusa ( Hipotenusa (A, B), C ); writeln (D); end. { Fim Programa Principal } Linguagem PASCAL