Ορισμός συναρτήσεων

Δήλωση συναρτήσεων

Μπορούμε να ορίσουμε δικές μας συναρτήσεις με τον εξής τρόπο:

        προσδιοριστές τύπος αποτελέσματος
        όνομα συνάρτησης(δηλώσεις παραμέτρων)
        {
                δηλώσεις τοπικών μεταβλητών;

                εντολές;
                return (τιμή);
        }

Οι παράμετροι της συνάρτησης είναι μια σειρά από τύπους και ονόματα μεταβλητών χωρισμένα με κόμμα.

Όταν καλείται μια συνάρτηση οι μεταβλητές που ορίστηκαν ως παράμετροι παίρνουν τις τιμές που δόθηκαν στο όρισμα κατά την κλήση.

Η εντολή return μπορεί να εμφανιστεί σε οποιοδήποτε σημείο της συνάρτησης. Στο σημείο εκείνο σταματά η εκτέλεση της συνάρτηση και ο έλεγχος ροής (control flow) του προγράμματος συνεχίζει από το σημείο που κλήθηκε η συνάρτηση. Η τιμή που ακολουθεί την return είναι η τιμή που επιστρέφει η συνάρτηση.

Παράδειγμα:

/*
* Return x squared
*/
static double
sqr(double x)
{
return (x * x);
}

Αν η συνάρτηση δεν επιστρέφει κάποια τιμή, τότε ορίζουμε τον τύπο της ως void.

Αν η συνάρτηση δε δέχεται παραμέτρους τότε δεν ορίζουμε καμία παράμετρο.

Παράδειγμα:

static void
print_hello()
{
	BIO.println("Hello, world");
}

Οι συναρτήσεις μπορούν να οριστούν με οποιαδήποτε σειρά μέσα στην κλάση.

Παράμετροι τιμής

Οι μεταβλητές που αποτελούν το όρισμα της συνάρτησης αποκτούν την τιμή που θα δώσουμε όταν καλέσουμε τη συνάρτηση.

Οποιαδήποτε μετατροπή στην τιμή των μεταβλητών αυτών δεν επηρεάζει την τιμή κάποιας μεταβλητής που δόθηκε ως παράμετρος κατά την κλήση της συνάρτησης.

Παράδειγμα (τυπώνει 10, 20, 10):

import gr.aueb.dds.BIO;

class Byval {
        static void
        print_n2n(int n)
        {
                BIO.println(n);
                n = n * 2;
                BIO.println(n);
        }

        public static void
        main(String args[])
        {
                int i = 10;
                print_n2n(i);
                BIO.println(i);
        }
}

Έτσι μπορούμε να χρησιμοποιούμε τις μεταβλητές του ορίσματος σαν κανονικές μεταβλητές χωρίς να χρειάζεται (ούτε και να επιτρέπεται) να τις ορίσουμε μέσα στο σώμα της συνάρτησης.

Ο τρόπος αυτός κλήσης ονομάζεται κλήση κατ' αξία (call by value).

Μεταβλητές κλάσης

Οι μεταβλητές που ορίζονται μέσα στο σώμα συναρτήσεων είναι ορατές μόνο από τις αντίστοιχες εντολές μέσα στη συνάρτηση.

Μπορούμε να ορίσουμε μεταβλητές κλάσης (class) που να είναι ορατές από όλες τις συναρτήσεις της κλάσης.

Οι μεταβλητές αυτές είναι καθολικές (global) για όλες τις συναρτήσεις της κλάσης.

Ο ορισμός πρέπει να περιέχει τον προσδιοριστή static.

Κατά τον ορισμό μεταβλητών μπορούμε να τους δώσουμε και μια αρχική τιμή με τη χρήση του =. Παράδειγμα (τυπώνει 0 2):

import gr.aueb.dds.BIO;

class ClassVar {
        static int k = 0;

        static void
        increment_k()
        {
                k++;
        }

        static void
        print_k()
        {
                BIO.println(k);
        }

        public static void main(String args[])
        {
                print_k();
                increment_k();
                increment_k();
                print_k();
        }
}

Σταθερές και τοπικές μεταβλητές

Μπορούμε να ορίσουμε μεταβλητές οι οποίες να είναι ορατές μόνο μέσα σε ένα τμήμα οριζόμενο από αγκύλες.

Μπορούμε ακόμα να προσδιορίσουμε πως μια μεταβλητή της κλάσης είναι στην πραγματικότητα σταθερά (constant), με τη χρήση του προσδιοριστή final.

Ορίζουμε τέτοιες σταθερές για να κάνουμε το πρόγραμμά μας περισσότερο ευανάγνωστο και να διευκολύνουμε αλλαγές σε αυτό.

Παράδειγμα (τυπώνει ένα δέντρο):

import gr.aueb.dds.BIO;

class XmasTree {

        private static final int treeWidth = 20;

        public static void main(String args[])
        {
                int i;

                for (i = 1; i < treeWidth; i = i + 2) {
                        int j;

                        // Initial spaces
                        for (j = 0; j < (treeWidth - i) / 2; j++)
                                BIO.print(' ');
                        // Draw tree body
                        for (j = 0; j < i; j++)
                                BIO.print('*');
                        BIO.println();
                }
        }
}

Αποτέλεσμα:

         *
        ***
       *****
      *******
     *********
    ***********
   *************
  ***************
 *****************
*******************

Αν υπάρχουν άλλες μεταβλητές ορισμένες έξω από το τμήμα με το ίδιο όνομα, τότε όσο ο έλεγχος του προγράμματος βρίσκεται μέσα στο τμήμα, η μεταβλητή που χρησιμοποιείται είναι αυτή που έχει οριστεί στο τμήμα.

Η τιμή μιας μεταβλητής που έχει οριστεί μέσα σε ένα τμήμα χάνεται όταν ο έλεγχος του προγράμματος βγει από το τμήμα αυτό.

Γενικά, καλό είναι οι μεταβλητές να ορίζονται κοντά στο τμήμα που χρησιμοποιούνται. Σε μικρές συναρτήσεις αυτό είναι εφικτό με τον ορισμό τους στην αρχή της συνάρτησης. Όταν όμως μια μεταβλητή έχει ρόλο μόνο μέσα σε ένα περιορισμένο τμήμα, τότε καλό είναι να οριστεί μέσα στο τμήμα.

Καλό είναι στο σώμα του προγράμματός μας να μην υπάρχουν μαγικοί αριθμοί (magic numbers) (όπως 3.1415, 1024, 6.02e23, 9.81), αλλά να τους ορίζουμε μέσα στην κλάση που χρησιμοποιούνται ως σταθερές (pi, kbyte, avogadro, g).

Ασκήσεις

Να υλοποιήσετε σε Java ένα πρόγραμμα που να τυπώνει σχήματα σαν το παρακάτω:

         *
        ***
       *****
      *******
     *********
    ***********
   *************
  ***************
 *****************
*******************
         *
         *
         *

Το πλάτος του δέντρου και το ύψος του κορμού να ορίζονται στην κλάση με τη μορφή σταθερών.

Στο πρόγραμμα να ορίσετε και να χρησιμοποιήσετε μια διαδικασία space(int n) που να τυπώνει n χαρακτήρες κενού στην έξοδό της.

Βιβλιογραφία

Γιώργος Λιακέας Εισαγωγή στην Java. σ. 144 Εκδόσεις Κλειδάριθμος 2001.

K. N. King. Java Programming: from the Beginning, pages 274–281. W. W. Norton & Company, New York, NY, USA, 2000.