ฟังก์ชัน - sci.udru.ac.thsci.udru.ac.th/websci/download/com/rewadee/com_program/function.pdf · ฟังก์ชันมาตรฐานจะเก็บอยู่ใน

Function

ฟงกชน

1 เรยบเรยงโดย อ.เรวด พพฒนสงเนน สาขาวชาวทยาการคอมพวเตอรและเทคโนโลยสารสนเทศ คณะวทยาศาสตร มหาวทยาลยราชภฏอดรธาน

ฟงกชน (Function) คอ?

เรยบเรยงโดย อ.เรวด พพฒนสงเนน สาขาวชาวทยาการคอมพวเตอรและเทคโนโลยสารสนเทศ คณะวทยาศาสตร มหาวทยาลยราชภฏอดรธาน2

ฟงกชน คอ ชดค าสงทเขยนขนเพอแยกการท างานออกเปนสวนยอย ๆ (Module) โดยแตละฟงกชนจะมวตถประสงคการท างานเฉพาะสวน และสามารถเรยกใชงานฟงกชนจากสวนตาง ๆ ของโปรแกรมไดตามตองการ

ในภาษา C การท างานของค าสงตาง ๆ ตองเขยนไวภายในฟงกชน โดยเฉพาะฟงกชน main() ซงเปนฟงกชนหลกทภาษา C จะเรมตนท างานจากจดน และภายในฟงกชน main() อาจจะมการเรยกใชฟงกชนอน ๆ ไดอก

ประโยชนของฟงกชน


ฟงกชน เปนลกษณะการเขยนโปรแกรมแบบโครงสรางทมการแยกการท างานออกเปนสวนยอย ซงมขอดกวาการเขยนโปรแกรมไวรวมกนทเดยว ดงนงายตอการตรวจสอบและการบ ารงรกษาโปรแกรมหลกเลยงการเขยนชดค าสงทใชงานบอย ๆ ในโปรแกรมซ า ๆ กนหลายครง ซงมผลท าใหโปรแกรมมขนาดใหญเปนลกษณะทดของการเขยนโปรแกรมเชงโครงสรางทควรแยกการท างานตางๆ ออกเปนสวนยอย

ฟงกชนในภาษา C (Function in C Language)


ฟงกชนในภาษา C แบงไดเปน 2 ประเภท คอ

ฟงกชนมาตรฐาน(Standard Function)

ฟงกชนทผเขยนโปรแกรมสรางขนเอง (User-Defined Function)

ฟงกชนมาตรฐาน (Standard Function)


ฟงกชนมาตรฐานในภาษา C เปนฟงกชนทมมาใหพรอมกบตวแปลภาษา C ตามขอก าหนด ANSI C เพอใชงานดานตาง ๆ โดยเนนทงานพนฐาน ซงจะชวยใหการเขยนโปรแกรมสะดวกมากขน ตวอยางเชน ฟงกชนค านวณทางคณตศาสตร , ฟงกชนส าหรบจดการกบขอความ , ฟงกชนจดการเวลา เปนตนฟงกชนมาตรฐานจะเกบอยใน header file (นามสกล .h) ในการเรยกใชฟงกชนมาตรฐานจะตองประกาศค าสง #include <header file> ไวทสวนหวของโปรแกรม เพอใหตวแปลภาษา C รวาภายในโปรแกรมมการเรยกใชฟงกชนทอยใน header file ดงกลาว

ตวอยาง


ฟงกชน sqrt อยใน math.h

ฟงกชน printf , scanfอยใน stdio.h

ฟงกชนทสรางขนเอง (User-Defined Function)


เปนฟงกชนทผเขยนโปรแกรมสรางขนเอง เพอใหท างานทอาจะนอกเหนอจากทฟงกชนมาตรฐานมให โดยอาจจะสรางฟงกชนทมชดค าสงทมการใชงานบอย ๆ ออกเปนฟงกชน เพอจะเขยนค าสงเพยงแคครงเดยว แตสามารถเรยกใชงานไดหลายครงการแบงการท างานของโปรแกรมออกเปนสวนเลกๆ ท าใหงายและสะดวกตอการตรวจสอบ และแกไขโปรแกรม โดยเฉพาะโปรแกรมทมขนาดใหญ หรอมผเขยนรวมกนหลายคน

ตวอยาง


ฟงกชนตนแบบ (Function prototype)


โดยปกตหากประกาศฟงกชนใด ๆ ไวเหนอฟงกชน main() กไมจ าเปนตองประกาศฟงกชนตนแบบ เพราะคอมไพเลอรจะรจกฟงกชนทสรางขนเองนนกอน แตถายายต าแหนงการประกาศฟงกชนทสรางขนเอง ไปไวหลงฟงกชน main() และถามการเรยกใชงานฟงกขนนน ๆ ภายในฟงกชน main() คอมไพเลอรจะไมรจกฟงกชนนนเพราะประกาศไวทหลง ดงนนจงควรประกาศฟงกชนตนแบบกอน เพอเปนการบอกใหคอมไพเลอรรวาจะมการใชฟงกชนนน และเปนการจองพนทในหนวยความจ าส าหรบฟงกชนนน ๆ

รปแบบการประกาศฟงกชนตนแบบ


type : ชนดขอมลของฟงกชนทสงกลบคนมา เชน int , char เปนตน หากไมมการสงคากลบใชค าสงวนคอ void หากไมระบจะมคา default เปน int function-name : คอชอของฟงกชน ตงตามกฎการตงชอ type arg-1,type arg-2, … : รายการพารามเตอร พรอมระบชนดขอมลของแตละตว ถามมากกวา 1 รายการใหคนดวยเครองหมาย , ระบภายในวงเลบ ( ) หลงชอฟงกชน และจบดวยเครองหมาย ;

type function-name(type arg-1,type arg-2, …);

รปแบบการประกาศฟงกชนในภาษา C


type function-name (type arg-1 , type arg-2, …)

{

local variable declaration ;

statement-1 ;

statement-2;

…

statement-n;

return(value);

}

type : ชนดของฟงกชน พจารณาจากผลลพธทไดถาไมมการสงคากลบ ใหก าหนดเปน void

Function-name : ชอฟงกชน

type arg-1 , type arg-2 : ก าหนดชนดของอารกวเมนตทจะสงเขามาใหกบฟงกชน ถาไมตองการอารกวเมนตใด ๆ ใหก าหนดเปน void หรอวงเลบวาง ๆ

Local variable declaration : ประกาศตวแปรไวใชภายในฟงกชน

Return(value) : คาทสงกลบไปยงสวนทเรยกฟงกชน ตองมชนดเดยวกบ type ของฟงกชน

การเรยกใชงานฟงกชน


รปแบบ

สามารถเรยกใชงานโดยระบชอฟงกชน ตามดวยรายการพารามเตอร ซงสวนนเรยกวา actual parameter หรอ อารกวเมนต (argument) ภายในวงเลบ () ถามอารกวเมนตมากกวา 1 รายการใหคนดวยเครองหมาย , ถาไมมอารกวเมนตเลยอาจใชค าสงวน void หรอเวนวางกได

function-name(arg1 , arg2,…);

ค าสง return


return จะเปนขอความสงทใหหยดกระท าการ (execute) ของฟงกชน และสงการควบคมกลบไปยงฟงกชนทเรยกได รปแบบ

expression : คอ นพจนทจะสงคากลบคน จะตองมชนดเดยวกบฟงกชน ถาไมมการสงคากลบคนอาจจะเขยน return ; ถาไมระบ จะมคา default เปน int return จะสงคากลบไดเพยง 1 คาเทานน

return (expression);

แผนภาพการเรยกใชงานฟงกชน


main(){

one();…two();

}

Function two(){

// function body}

เรยกใชฟงกชน one

Function one(){

// function body}

เรยกใชฟงกชน two

เมอแตละฟงกชนท างานเสรจ กจะสงการควบคมกลบมาท

ฟงกชนหลก

ตวอยางฟงกชน(ทไมมการรบ/สงคา)


ตวอยางฟงกชน


ประกาศฟงกชนตนแบบ

เรยกใชฟงกชน find_bmi

สวนหวและสวนการท างานของฟงกชน find_bmi


ผลลพธ

กฏเกณฑในการสง Actual parameter ไปยง Formal parameter


จ านวน actual parameter และ formal parameter ตองเทากน การสงคาระหวางพารามเตอรทงสอง จะกระท าแบบหนงตอหนง

ชนดของขอมลระหวาง actual parameter กบ formal parameter ในแตละคตองเหมอนกน ชอของ actual parameter กบ formal parameter ในแตละคจะเหมอนหรอตางกนกได

การสงผานคาระหวางฟงกชนทเรยกใชและฟงกชนทถกเรยก


การสงคาระหวาง actual parameter กบ formal parameter ในภาษา C จะแบงออกเปน 2 แบบ คอ

การผานโดยระบคา (pass by value) การผานโดยการอางอง (pass by reference)

การผานโดยระบคา (pass by value)


จะเปนการส าเนาขอมลจาก actual parameter ไปยง formal parameter โดยคาของ formal parameter ทมการเปลยนแปลงภายในฟงกชนทถกเรยกใช จะไมมผลกระทบตอขอมลของ actual parameter ในบางครงเราจะเรยกวาเปนการสงขอมลแบบทางเดยว

Formal parameter

Actual parameter

กฎเกณฑในการสงพารามเตอรโดยวธการผานโดยระบคา


actual parameter กบ formal parameter ในแตละค จะตองมชนดขอมลเหมอนกน formal parameter แตละตว หามเปนตวช (pointer) actual parameter อาจจะเปนคาคงตว, ตวแปร หรอ นพจน แตละครงทการควบคมโปรแกรมถกสงไปใหฟงกชนทถกเรยกใช จะมการส าเนาคาของแตละ actual parameter ไปยง formal parameter ทสอดคลองกน การเปลยนแปลงคาใด ๆ ทถกส าเนามาในฟงกชนทถกเรยกใช จะไมมผลกระทบตอ actual parameter ทสอดคลองกน ดงนน การผานคาแบบนจะใชเฉพาะสงคาไปยงฟงกชนทถกเรยกเทานน

ตวอยางการสงผานคากลบมายงฟงกชนทเรยกใช


ผลลพธ

ตวอยางการสงผานคากลบมายงฟงกชนทเรยกใช


main(){

…x = callme ();

}

int callme (void){

return (5);}

เรยกใชฟงกชน callme()

สงคา 5 กลบคน

การสงผานโดยการอางอง (pass by reference)


จะเปนการสงคาทอยของ actual parameter ไปยง formal parameter นนคอ ทง actual parameter กบ formal parameter จะมทอยของขอมลอยทต าแหนงเดยวกน ดงนนถาขอมลของ formal parameter มการเปลยนแปลงคาภายในฟงกชนทถกเรยกใชกจะมผลกระทบตอขอมลของ actual parameter ในบางครงเราจะเรยกวา เปนการสงขอมลแบบสองทาง ดงนน ถาเราตองการสงขอมลกลบมากกวา 1 คา เราจะใชวธการผานโดยการอางอง

กฎเกณฑในการสงพารามเตอรโดยวธการผานโดยการอางอง


actual parameter กบ formal parameter ในแตละคจะตองมชนดขอมลเหมอนกน actual parameter จะตองเปนทอยของตวแปร โดยจะมเครองหมาย ampersand (&) เตมหนา formal parameter แตละตว ตองมเครองหมาย * เตมหนา ในสวนของฟงกชนตนแบบ formal parameter แตละตวจะตองมเครองหมาย * เตมหนา การเขาถงขอมลในต าแหนงหนวยความจ าของ actual parameter เราจะตองใชชอทสอดคลองกบ formal parameter เตมหนาดวยเครองหมาย * โดยเราจะเรยกเครองหมาย * นวา ตวด าเนนการเขาถงโดยออม (indirection operator)

ตวอยางการสงผานคาโดยการอางอง


ผลลพธ

ตวอยางการสงผานคาโดยการอางอง


main(){

int x; x

callme (&x) ;

&x

void callme (int *p)

p&x

ต าแหนงทอยของตวแปร x เกบไว

ทน

{ *p = 5;

}

5

printf(“value is %d”,x);

ขอบเขตของตวแปร (Scope of variable)


ในภาษา C กอนจะใชงานตวแปรในโปรแกรมตองประกาศตวแปรนน ๆ กอน เพอก าหนดบรเวณทแนนอนในโปรแกรม ซงบรเวณดงกลาวเรยกวา ขอบเขตของตวแปร ขอบเขตของตวแปรใด ๆ จะเรมตนทจดประกาศ และจดสนสดของตวแปร ขนอยวาประกาศตวแปรนนบรเวณใดในโปรแกรมและประกาศอยางไร ขอบเขตของตวแปรสวนกลาง จะมจดเรมตนทตวแปรถกประกาศ และสนสดเมอจบโปรแกรม ดงนนเราจะเรยกตวแปรสวนกลางนวา ขอบเขตของแฟม (file scope)

ขอบเขตของตวแปร (Scope of variable)


ขอบเขตของตวแปรเฉพาะท จะมจดเรมตนทตวแปรถกประกาศ และมจดสนสดท block ของฟงกชนทตวแปรนประกาศอย ดงนนเราจะเรยกตวแปรเฉพาะทนวา ขอบเขตของ block (block scope) หรอ ขอบเขตเฉพาะท (local scope) formal parameter กเปนตวแปรเฉพาะทเชนกน เพยงแตวาเปนตวแปรทถกประกาศไวในรายการของฟงกชนทถกเรยกใช ดงนนจดเรมตนของตวแปรเฉพาะทจะเรมตนทรายการน และมจดสนสดท block ของฟงกชน ดงนนเราจะเรยกตวแปรเฉพาะทของ formal parameter นวา ขอบเขต parameter (parameter scope)

ตวแปรสวนกลาง (Global variable)


ตวแปรสวนกลาง เปนตวแปรททก ๆ ฟงกชนในโปรแกรมสามารถเรยกใชได โดยตวแปรน จะมชวงชวต (lifetime) อยตลอดไป จนกระทงยตโปรแกรมจงจะถกท าลาย ตวแปรนจะตองถกประกาศภายนอกฟงกชน และกอนฟงกชน main ()

ตวแปรสวนกลาง (Global variable)


Variable

main()OK

OK

OK

ตวแปร หรอ คาคงทใด ๆ ทประกาศกอนและนอก main() ทกฟงกชนสามารถน าไปใชได

ตวแปรเฉพาะท (Local variable)


ตวแปรเฉพาะท จะเปนตวแปรทถกใชเฉพาะภายในฟงกชนของตวมนเอง และไมเปนทรจกของฟงกชนอน ๆ เมอฟงกชนนถกเรยกใช ตวแปรเฉพาะททกตวทอยภายในฟงกชนน จะถกก าหนดเนอทใหกบตวแปรแตละตว โดยใชหนวยความจ าทเรยกวา สแตก (stack) ชวงชวตของตวแปรเหลานจะสนสดและถกท าลายเมอสนสดฟงกชนน ตวแปรนจะตองถกประกาศอยภายในแตละฟงกชน และ formal parameter กจะถอวาเปนตวแปรเฉพาะทดวย

ตวแปรเฉพาะท (Local variable)


variable

?

?

ตวแปร หรอ คาคงทใด ๆ ทประกาศในฟงกชนน จะไมเปนทรจกของฟงกชนอน

หนวยเกบแบบของตวแปร (Storage class)


o ตวแปรแตละตวในภาษา C จะมประเภทหนวยเกบทแตกตางกน เพอทจะใชก าหนด ความมองเหนได (visibility), ชวงชวต (lifetime) และต าแหนง (location)

oภาษา C มประเภทหนวยเกบของตวแปร 4 แบบตวแปรอตโนมต (automatic variable) ตวแปรสถต (static variable) ตวแปรภายนอก (external variable) ตวแปรรจสเตอร (register variable)

ตวแปรอตโนมต (automatic variable)


ในภาษา C ตวแปรใด ๆ ทถกประกาศอยภายในฟงกชน รวมทงรายการของ formal parameter จะเปนตวแปรเฉพาะท (local variable) และจะถกก าหนดใหเปนตวแปรอตโนมต โดยจะมการระบโดยใชค าสงวน auto ถาไมระบกจะม default เปน auto จะมขอบเขตและชวงชวตอยภายใน block ของฟงกชนทตวแปรนถกประกาศเทานน

ตวแปรอตโนมต (automatic variable)


ตวแปร value จะเปนตวแปรอตโนมต เนองจากมการระบค าสงวน auto บางครงเราไมจ าเปนตองเขยน auto กได เนองจากในภาษา C จะม default เปน auto

ตวแปรสถต (static variable)


ในภาษา C ตวแปรสถตกเปนตวแปรเฉพาะทเหมอนกน แตไมเหมอนตวแปรเฉพาะท โดยทวไปคอ ตวแปรสถตจะมชวงชวตอยจนกวาโปรแกรมจะยต ถงแมวาฟงกชนทถกเรยกใชจะสนสดไปแลวกตาม แตตวแปรสถตนยงไมถกท าลาย และยงจ าคาปจจบนอย และมขอบเขตอยภายในฟงกชนทตวแปรสถตนอย โดยปกตแลวเมอสนสดฟงกชนทตวแปรเฉพาะทนอย ตวแปรเฉพาะททกตวกจะถกท าลายหมด

ตวแปรสถต (static variable)


ผลลพธ

ตวอยาง การใชตวแปร automatic กบตวแปร static ในฟงกชน trystat


ตวอยาง การใชตวแปร automatic กบตวแปร static ในฟงกชน trystat


o ตวอยางโปรแกรมน ในฟงกชน trystat มการประกาศตวแปรสถตคอ stay และตวแปรอตโนมต คอ fade o ความแตกตางของทง 2 ตวแปร คอ เมอสนสดการเรยกใชฟงกชน trystat คาของตวแปร fade จะถกท าลายไป แตคาของตวแปร stay ยงคงอย เนองจากไดก าหนดใหเปนตวแปรสถตo แตตวแปรทงสองกยงคงมขอบเขตภายในฟงกชนนเหมอนกน

ผลลพธ

ตวแปรภายนอก (external variable)


ตวแปรทถกประกาศไวภายนอกฟงกชน ในภาษา C จะก าหนดใหเปนตวแปรภายนอก และภายในแตละฟงกชนกสามารถประกาศใหเปนตวแปรภายนอกไดเชนกน โดยระบค าสงวนวา extern ขอบเขตและชวงชวตของตวแปรภายนอกน จะเรมตนทจดประกาศตวแปรไปสนสดทโปรแกรมยต



นยามการประกาศอางองการประกาศ



ผลลพธ

• ตวอยางโปรแกรมน จะมตวแปรประกาศ Units ซ ากนอย 3 ท คอ อยกอนฟงกชน main(), อยภายในฟงกชน main() แตระบเปนตวแปรภายนอก และอยภายในฟงกชน critic() และระบเปนตวแปรภายนอก • ถาภายในฟงกชน main () และ critic () ไมไดระบเปนตวแปรภายนอก เราจะถอวาเปนตวแปรเฉพาะท • แตการทเราระบเปนตวแปรภายนอกจดประสงคเพอจะบอกใหคอมไพเลอรรวา เราตองการอางถงตวแปร Units ทถกประกาศอยภายนอกฟงกชน หรอบางครงอาจจะนอกโปรแกรมกได • ดงนน ตวแปร Units ทประกาศอยกอนฟงกชน main() เราจะเรยกวา เปนนยามการประกาศ (defining declaration) และตวแปรภายนอกทงสอง จะเรยกวาเปนการอางอง การประกาศ (referencing declaration)

ตวแปรรจสเตอร (register variable)


โดยปกตตวแปรใด ๆ จะถกเกบไวในหนวยความจ าหลก แตถาเราตองการใหตวแปรไปอยหนวยความจ าประเภทรจสเตอร เพอตองการเขาถงตวแปรเหลานนไดรวดเรวยงขน เราจะตองระบค าสงวน register ไวหนาตวแปร

ฟงกชนเรยกซ า(Recursive function)


ฟงกชนเรยกซ า เปนฟงกชนทมการเรยกใชฟงกชนตวมนเอง ซงแบงออกเปน 2 แบบ คอ

1. แบบโดยตรง (Direct)2. แบบโดยออม (Indirect)

ฟงกชนเรยกซ า(Recursive function)


main(){

myself();}

myself(){

myself();}

แบบโดยตรง

แบบโดยออม

main(){

first();}

first(){

second();}

second(){

first();}

ตวอยาง Recursive function


Documents

ฟังก์ชัน - sci.udru.ac.thsci.udru.ac.th/websci/download/com/rewadee/com_program/function.pdf · ฟังก์ชันมาตรฐานจะเก็บอยู่ใน