Основы языка Си: структура Си-программы, базовые типы и конструирование новых типов, операции и выражения

Функции

Функция является основной структурной единицей языка Си. В других языках функции иногда называют подпрограммами. Функция - это фрагмент программы, который может вызываться из других программ. Функция обычно выполняет алгоритм, который описывается и реализуется отдельно от других алгоритмов. При вызове функции передаются аргументы, которые могут быть использованы в теле функции. В результате своей работы функция возвращает значение некоторого типа. Например, функция sin, прототип которой задается строкой

double sin(double x);

имеет один аргумент x типа double (вещественное число). Результат функции также имеет тип double. При вызове фукция sin вычисляет синус числа, переданного ей в качестве фактического аргумента, и возвращает вычисленное значение в вызывающую программу.

Вызов функции происходит в результате использования ее имени в выражении. За именем функции следуют круглые скобки, внутри которых перечисляются фактические значения ее аргументов. Даже если аргументов нет, круглые скобки с пустым списком аргументов обязательно должны присутствовать!

После вызова функции значение, возвращенное в результате ее выполнения, используется в выражении (имя функции как бы заменяется возвращенным значением). Примеры:

x = sin(1.0);

Здесь в результате вызова функции sin вычисляется синус числа 1.0, затем вычисленное значение записывается в переменную x при выполнении оператора присваивания " = ". Другой пример:

f();

Вызывается функция f, не имеющая параметров. Значение, возвращенное в результате выполнения функции f, не используется. Программа на Си состоит из функций. Работа программы всегда начинается с функции с именем main. Рассмотрим минимальный пример Си-программы

Программа "Hello, World!"

Приведенная ниже программа печатает фразу "Hello, World!" на экране терминала.

#include <stdio.h>

    int main() {
        printf("Hello, World\n");
        return 0;
    }

Первая строка подключает заголовочный файл с описаниями стандартных функций ввода-вывода Си-библиотеки. В частности, в этом файле описан прототип функции printf (печать по формату), используемой для вывода информации в стандартный поток вывода (по умолчанию он назначен на терминал). Выполнение программы начинается с функции main. Функция main возвращает по окончании работы целое число, которое трактуется операционной системой как код завершения задания. Число ноль обычно означает успешное выполнение задачи, но вообще-то программист волен по своему усмотрению определять коды завершения. Во многих книгах приводятся примеры функций main, которые ничего не возвращают, - строго говоря, это ошибка (на которую, к сожалению, многие компиляторы никак не реагируют).

Тело любой функции заключается в фигурные скобки. В теле функции main вызывается функция printf. В данном случае ее единственным аргументом является строка, которая выводится в стандартный поток вывода. Строковые константы в Си заключаются в двойные апострофы. Строка заканчивается символом перевода курсора в начало следующей строки \n (читается как "new line", новая строка). Желательно любую печать завершать этим символом, иначе при следующей печати новая строка будет дописана в конец предыдущей.

Строка

return 0;

завершает выполнение функции main и возвращает нулевой результат ее выполнения. Операционная система трактует нулевой результат как признак успешного завершения программы.

Для выполнения данной программы надо сначала ввести ее текст в файл " hello.cpp ", используя любой текстовый редактор. Затем надо скомпилировать и собрать готовую программу. Конкретные команды зависят от операционной системы и установленного Си-компилятора. В системе Unix с компилятором gcc из пакета GNU это делается с помощью команды

g++ hello.cpp

В результате создается выполняемый файл с именем " a.out ". Для запуска программы следует выполнить команду

./a.out

Если необходимо, чтобы в результате компиляции и сборки создавался выполняемый файл с именем " hello ", то надо выполнить следующую команду:

g++ -o hello hello.cpp

Здесь в командной строке используется ключ " -o hello " (от слова "output"), задающий имя " hello " для выходного файла. В этом случае программа запускается с помощью команды

./hello

Заметим, что в системе Unix имена выполняемых файлов обычно не имеют никакого расширения. В системах MS DOS и MS Windows выполняемые файлы имеют расширение " .exe ".