Что значит функция возвращает значение
Primary tabs
Forums:
В коде программы все что вы видите можно разделить на:
Некоторые действия вместе с данными образуют выражения или вызовы подпрограмм. И первые, и вторые «возвращают значение».
Возврат значения никак не проявляет себя «внешне», например, запись в файл, это не возврат значения, но позволяет записать полученные данные в новую сущность, или использовать их как часть какого-то выражения.
Использование/игнорирование возвращаемого значения
Получать возвращаемое значение, нужно явно, используя (как было сказано выше) или для присваивания или как часть выражения.э
Чтобы получить возвращаемое функцией f1() значение, мы должны его как-то использовать:
— тут присваивание, теперь в переменной а лежит число 14.
— тут часть выражения, а потом присваивание:
сначала вызов f1(2) возвращает 7 в выражение 5 + 7 а потом уже происходит запись результата данного выражения в переменную a.
— результат f1() используется, как входные данные для какой-то другой функции f2().
Все три примера выше это полезное (в смысле получения возвращаемого значения) использование, а теперь глянем на пример с игнорированием:
— пример игнорирования возвращаемого результата, так как то, что возвращается никуда не записывается и не передается, значение переменной a по-прежнему =3, хотя вызов f1(a) и вернул число 8, но это число не было использовано в выражении или для записи в переменную.
Выражения и их значения (как «возвращаемые»)
В случае с операторами (с их помощью и строятся выражения, в частности арифметические) понятно, что, например, знак «+» возвращает результат, суммы, т.е. что во многих ЯП в переменную «a» будет возвращена сумма, например (синтаксис Паскаля):
Другое дело, что в функциях возврат значения происходит иначе, и начинающим может показаться неясным, куда вообще возвращает функция? Ответ рассмотрим ниже.
Что значит «функция возвращает значение»? Возврат значений подпрограммой
То, что функция «возвращает значение», фактически означает, что результат её вызова может быть использован:
— и то, и другое возможно как раз потому, что вызов функции «возвращает значение».
или как часть выражения, например:
Понятие возврата значений очень тесно связано с понятием области видимости.
Дело в том, что во многих ЯП код функции выполняется в изолированной области памяти и все переменные, которые передаются в функцию (если только это не передача «по ссылке»), как бы «копируются» в изолированное пространство, никак не влияющее на жизнь вызвавшего функцию кода. Поэтому, чтобы вернуть результат работы функции наружу, часто используют какое-то специальное слово, например return в С-подобных ЯП.
Фактически, если функция не возвращает значения и не оказывает никакого побочного эффекта, то это значит, что данная функция никак не влияет на работу программы.
Пример бесполезной функции (синтаксис PHP)
— тут результат попадает в локальную переменную total, но эта переменная остаётся в изолированной области памяти (никак не используется, в этой функции вообще нет return), а потому наружу, в случае попытки использовать результат работы этой функции будет возвращён null:
Чтобы использовать такую функцию (сделать её «полезной»), полученную сумму нужно вернуть явно:
(без явной инструкции система не поймёт, что именно возвращать, ведь функция может быть очень сложной, в ней может быть большое количество переменных). Также в данном случае можно было сразу вернуть результат выражения, без использования локальной переменной total:
Почему функция «возвращает» значение?
Изучающие программирование часто удивляются: почему функция «возвращает» результат? Почему именно такое странное слово — «возврат»? Как будто мы сначала даём ей результат, а потом она его возвращает обратно.
Понятно, что это не так. Мы даём функции аргументы (а иногда и вообще не даём ничего), а она даёт нам в ответ какую-то информацию… А иногда не даёт! Тогда мы говорим «она ничего не возвратила».
Дело в том, что return означает не возврат информации, а возврат управления.
При вызове функции текущий код становится на паузу и передаёт управление в функцию. Функция делает свои дела и возвращает управление в то место, где происходил вызов. И заодно может отправить какую-то информацию туда.
Что за управление? Управление той штукой, которая исполняет код. Грубо говоря — управление компьютером. Код передаёт функции пульт управления компьютером, а функция потом возвращает его обратно.
Мы привыкли читать подобный код как «функция возвращает значение answer », но правильнее будет читать «функция возвращает управление в место вызова и отправляет туда значение answer».
Именно поэтому внутри функции возможен такой код:
Здесь функция не «возвращает ничего», а «возвращает управление в место вызова и не отправляет туда никакую информацию».
Конечно, такая формулировка хоть и технически более корректна, в реальной жизни нет смысла отказываться от «возвращает значение». Это, можно сказать, общепринятое сокращение.
Полезная информация Начните изучать разработку с бесплатного курса «Основы современной вёрстки». Вы научитесь создавать статические веб-страницы, стилизовать элементы, использовать редакторы кода с полезными расширениями. В конце курса вы опубликуете свой первый сайт на GitHub Pages.
С нуля до разработчика. Возвращаем деньги, если не удалось найти работу.
Возвращаемые значения функций
Для нас в этом курсе имеется ещё один важный момент. Посмотрим внимательнее на возвращаемое значение функций. Некоторые функции не возвращают существенное значение после завершения, но некоторые возвращают, и важно понимать что это за значение и как использовать его в своём коде и как сделать так чтобы ваши собственные функции возвращали полезные значения. Мы объясним всё это ниже.
| Необходимые навыки: | |
|---|---|
| Цели: | Понять что такое возвращаемое значение функции и как его использовать. |
Что из себя представляют возвращаемые значения?
Если вы посмотрите на функцию replace() на MDN reference page, вы увидите секцию под названием Return value. Очень важно знать и понимать какие значения возвращаются функциями, так что мы пытаемся включать эту информацию везде, где это возможно.
Некоторые функции не возвращают значения( на наших reference pages, возвращаемое значение обозначено как void или undefined в таких случаях). Например, в функции displayMessage() которую мы сделали в прошлой статье, в результате выполнения функции не возвращается никакого значения. Функция всего лишь отображает что-то где-то на экране.
В основном, возвращаемое значение используется там, где функция является чем-то вроде вспомогательного звена при вычислениях. Вы хотите получить результат, который включает в себя некоторые значения. Эти значения вычисляются функцией, которая возвращает результат так, что он может быть использован в следующих стадиях вычисления.
Использование возвращаемых значений в ваших собственных функциях
Тоже самое может быть написано вот так:
Но первую версию написать быстрее и она более компактна.
Мы возвращаем результат вычисления Math.floor(Math.random()*number) каждый раз когда функция вызывается. Это возвращаемое значение появляется в момент вызова функции и код продолжается. Так, например, если мы выполним следующую строчку:
и 3 вызова random() вернут значения 500, 200 и 35, соответственно, строчка будет выполнена как если бы она была такой:
Активное обучение: наша собственная, возвращающая значение функция
Теперь напишем нашу собственную возвращающую значение функцию.
2.2 – Возвращаемые значения функций
Рассмотрим следующую программу:
Эта программа состоит из двух концептуальных частей: во-первых, мы получаем значение от пользователя. Затем мы сообщаем пользователю, чему равно это значение, умноженное на два.
Хотя эта программа достаточно тривиальна, и нам не нужно разбивать ее на несколько функций, но что, если бы мы захотели это сделать? Получение целочисленного значения от пользователя – это четко определенная задача, которую мы хотим, чтобы наша программа выполняла, поэтому она могла бы стать хорошим кандидатом на функцию.
Итак, давайте напишем программу для этого:
Хотя эта программа – хорошая попытка решения, она не совсем работает.
Возвращаемые значения
Когда вы пишете пользовательскую функцию, вы можете определить, будет ли ваша функция возвращать значение вызывающей стороне или нет. Чтобы вернуть значение вызывающей стороне, необходимы две вещи.
Давайте рассмотрим простую функцию, которая возвращает целочисленное значение, и пример программы, которая ее вызывает:
При запуске эта программа печатает:
В третьей инструкции функция returnFive вызывается снова, в результате чего значение 5 возвращается обратно вызывающей стороне. Однако функция main ничего не делает с возвращаемым значением, поэтому больше ничего не происходит (возвращаемое значение игнорируется).
Исправляем нашу тестовую программу
Теперь, узнав это, мы можем исправить программу, которую представили в начале урока:
Скомпилируйте эту программу и запустите ее несколько раз, чтобы убедиться, что она работает.
Отсутствие возвращаемого значения
Вот еще один пример функции, ничего не возвращающей, и пример программы, которая ее вызывает:
Возвращаясь к main
По определению, код состояния 0 означает, что программа выполнена успешно.
Лучшая практика
Ваша функция main должна возвращать 0, если программа работает нормально.
Код состояния, отличный от нуля, часто используется для обозначения сбоя (и хотя он отлично работает в большинстве операционных систем, строго говоря, его портируемость не гарантируется).
Для продвинутых читателей
EXIT_SUCCESS и EXIT_FAILURE определены в заголовочном файле :
На данный момент вы также должны определять свою функцию main внизу исходного файла кода, под другими функциями.
Несколько дополнительных замечаний о возвращаемых значениях
Лучшая практика
Предупреждение
Неспособность вернуть значение из функции с типом возврата не- void (кроме main ) приведет к неопределенному поведению.
В-третьих, функция может возвращать вызывающей функции при каждом вызове только одно значение. Однако это значение не обязательно должно быть литералом, оно может быть результатом любого допустимого выражения, включая переменную или даже вызов другой функции, которая возвращает значение. В приведенном выше примере getValueFromUser() мы вернули переменную, содержащую число, введенное пользователем.
Наконец, обратите внимание, что функция может определять, что означает ее возвращаемое значение. Некоторые функции используют возвращаемые значения как коды состояния, чтобы указать, были ли они успешными или неудачными. Другие функции возвращают вычисленное или выбранное значение. Остальные функции ничего не возвращают. Что возвращает конкретная функция, и смысл этого значения определяется автором функции. Из-за большого разнообразия возможностей рекомендуется задокументировать функцию комментарием, указывающим, что означают возвращаемые значения.
Повторное использование функций
Теперь мы можем проиллюстрировать хороший случай повторного использования функции. Рассмотрим следующую программу:
Пока эта программа работает, но она немного избыточна. Фактически, эта программа нарушает один из основных принципов хорошего программирования: «Не повторяйся» (или англоязычная аббревиатура DRY, т.е. «Don’t Repeat Yourself»).
Почему повторяющийся код плох? Если бы мы хотели изменить текст « Enter an integer: » на что-то другое, нам пришлось бы обновить его в двух местах. А что, если бы мы захотели инициализировать 10 переменных вместо 2? Это было бы большое количество избыточного кода (что сделало бы наши программы длиннее и сложнее для понимания) и много места для вкрадывания опечаток.
Эта программа создает следующий вывод:
В этом суть модульного программирования: возможность написать функцию, протестировать ее, убедиться, что она работает, а затем знать, что мы можем повторно использовать ее столько раз, сколько захотим, и она будет продолжать работать (пока мы не изменим эту функцию – после чего нам придется ее повторно протестировать).
Лучшая практика
Следуйте рекомендациям DRY: «не повторяйся». Если вам нужно сделать что-то более одного раза, подумайте, как изменить свой код, чтобы удалить как можно больше избыточности. Переменные можно использовать для хранения результатов вычислений, которые необходимо использовать более одного раза (чтобы нам не нужно было повторять вычисления). Функции можно использовать для определения последовательности инструкций, которые мы хотим выполнять более одного раза. А циклы (которые мы рассмотрим в следующей главе) можно использовать для выполнения инструкции более одного раза.
Заключение
Возвращаемые значения позволяют функциям возвращать одно значение обратно вызывающей функции.
Функции позволяют минимизировать избыточность наших программ.
Небольшой тест
Вопрос 1
Проверьте следующие программы и укажите, что они выводят, или будут ли они не компилироваться.
Эта программа печатает число 16.
Эта программа не компилируется. Вложенные функции не допускаются.
Эта программа компилируется, но ничего не выводит. Значения, возвращаемые функциями, ни для чего не используются (и, таким образом, отбрасываются).
Эта программа печатает буквы A и B в отдельных строках.
Эта программа не будет компилироваться, потому что функция имеет недопустимое имя. Мы говорили о правилах именования в уроке «1.7 – Ключевые слова и именование идентификаторов».
Эта программа будет скомпилирована, но функция не будет вызвана, потому что при вызове функции отсутствуют круглые скобки. То, что на самом деле будет выведено, зависит от компилятора.
Вопрос 2
Что означает «DRY» и почему это полезно?
DRY означает «Don’t Repeat Yourself» (не повторяйся). Это практика, которая включает в себя написание кода таким образом, чтобы минимизировать избыточность. Это делает ваши программы более краткими, менее подверженными ошибкам и более удобными для поддержки.
Урок №12. Функции
Обновл. 26 Ноя 2021 |
Вы уже знаете, что каждая программа должна содержать функцию main() (с которой она и начинает свое выполнение). Тем не менее, большинство программ используют и много других функций.
Функции
Функция — это последовательность стейтментов для выполнения определенного задания. Часто ваши программы будут прерывать выполнение одних функций ради выполнения других. Вы делаете аналогичные вещи в реальной жизни постоянно. Например, вы читаете книгу и вспомнили, что должны были сделать телефонный звонок. Вы оставляете закладку в своей книге, берете телефон и набираете номер. После того, как вы уже поговорили, вы возвращаетесь к чтению: к той странице, на которой остановились.
Программы на языке C++ работают похожим образом. Иногда, когда программа выполняет код, она может столкнуться с вызовом функции. Вызов функции — это выражение, которое указывает процессору прервать выполнение текущей функции и приступить к выполнению другой функции. Процессор «оставляет закладку» в текущей точке выполнения, а затем выполняет вызываемую функцию. Когда выполнение вызываемой функции завершено, процессор возвращается к закладке и возобновляет выполнение прерванной функции.
Функция, в которой находится вызов, называется caller, а функция, которую вызывают — вызываемая функция, например:
Результат выполнения программы:
Starting main()
In doPrint()
Ending main()
Правило: Не забывайте указывать круглые скобки () при вызове функций.
Возвращаемые значения
Когда функция main() завершает свое выполнение, она возвращает целочисленное значение обратно в операционную систему, используя оператор return.
Функции, которые мы пишем, также могут возвращать значения. Для этого нужно указать тип возвращаемого значения (или «тип возврата»). Он указывается при объявлении функции, перед её именем. Обратите внимание, тип возврата не указывает, какое именно значение будет возвращаться. Он указывает только тип этого значения.
Затем, внутри вызываемой функции, мы используем оператор return, чтобы указать возвращаемое значение — какое именно значение будет возвращаться обратно в caller.
Рассмотрим простую функцию, которая возвращает целочисленное значение:
Результат выполнения программы:
Первый вызов функции return7() возвращает 7 обратно в caller, которое затем передается в std::cout для вывода.
Третий вызов функции return7() опять возвращает 7 обратно в caller. Однако функция main() ничего с ним не делает, поэтому ничего и не происходит (возвращаемое значение игнорируется).
Примечание: Возвращаемые значения не выводятся на экран, если их не передать объекту std::cout. В последнем вызове функции return7() значение не отправляется в std::cout, поэтому ничего и не происходит.
Тип возврата void
Функции могут и не возвращать значения. Чтобы сообщить компилятору, что функция не возвращает значение, нужно использовать тип возврата void. Взглянем еще раз на функцию doPrint() из вышеприведенного примера:
Эта функция имеет тип возврата void, который означает, что функция не возвращает значения. Поскольку значение не возвращается, то и оператор return не требуется.
Вот еще один пример использования функции типа void:
Второй вызов функции returnNothing() даже не скомпилируется. Функция returnNothing() имеет тип возврата void, который означает, что эта функция не возвращает значения. Однако функция main() пытается отправить это значение (которое не возвращается) в std::cout для вывода. std::cout не может обработать этот случай, так как значения на вывод не предоставлено. Следовательно, компилятор выдаст ошибку. Вам нужно будет закомментировать эту строку, чтобы компиляция прошла успешно.
Возврат значений функцией main()
Почему нужно возвращать значения обратно в операционную систему? Дело в том, что возвращаемое значение функции main() является кодом состояния, который сообщает операционной системе об успешном или неудачном выполнении программы. Обычно, возвращаемое значение 0 (ноль) означает что всё прошло успешно, тогда как любое другое значение означает неудачу/ошибку.
Обратите внимание, по стандартам языка C++ функция main() должна возвращать целочисленное значение. Однако, если вы не укажете return в конце функции main(), компилятор возвратит 0 автоматически, если никаких ошибок не будет. Но рекомендуется указывать return в конце функции main() и использовать тип возврата int для функции main().
Еще о возвращаемых значениях
Во-вторых, когда процессор встречает в функции оператор return, он немедленно выполняет возврат значения обратно в caller и точка выполнения также переходит в caller. Любой код, который находится за оператором return в функции — игнорируется.
Функция может возвращать только одно значение через return обратно в caller. Это может быть либо число (например, 7 ), либо значение переменной, либо выражение (у которого есть результат), либо определенное значение из набора возможных значений.
Но есть способы обойти правило возврата одного значения, возвращая сразу несколько значений, но об этом детально мы поговорим на соответствующем уроке.
Наконец, автор функции решает, что означает её возвращаемое значение. Некоторые функции используют возвращаемые значения в качестве кодов состояния для указания результата выполнения функции (успешно ли выполнение или нет). Другие функции возвращают определенное значение из набора возможных значений. Кроме того, существуют функции, которые вообще ничего не возвращают.
Повторное использование функций
Одну и ту же функцию можно вызывать несколько раз, даже в разных программах, что очень полезно: