Лекция: Локальные и глобальные переменные.

Имена, описанные в заголовке или разделе описаний процедуры или функции называют локальными для этого блока. Имена, описанные в блоке, соответствующем всей программе, называют глобальными. Следует помнить, что формальные параметры процедур и функций всегда являются локальными переменными для соответствующих блоков.

Основные правила работы с глобальными и локальными именами: 1Локальные имена доступны только внутри того блока, где они описаны. Сам этот блок, и все другие, вложенные в него, называют областью видимости для этих локальных имен.

2Имена, описанные в одном блоке, могут совпадать с именами из других, как содержащих данный блок, так и вложенных в него. Это объясняется тем, что переменные, описанные в разных блоках, хранятся в разных областях оперативной памяти.

Глобальные имена хранятся в области памяти, называемой сегментом данных (статическим сегментом) программы. Они создаются на этапе компиляции и действительны на все время работы программы.

В отличие от них, локальные переменные хранятся в специальной области памяти, которая называется стек. Они являются временными, так как создаются в момент входа в подпрограмму и уничтожаются при выходе из нее.

Имя, описанное в блоке, «закрывает» совпадающие с ним имена из блоков, содержащие данный. Это означает, что если в двух блоках, один из которых содержится внутри другого, есть переменные с одинаковыми именами, то после входа во вложенный блок работа будет идти с локальной для данного блока переменной. Переменная с тем же именем, описанная в объемлющем блоке, становится временно недоступной и это продолжается до момента выхода из вложенного блока.

Понятие рекурсииРекурсивным называется объект, частично состоящий или определяемый с помощью самого себя. Факториал – пример рекурсивного объекта.

Если вычисление факториала n реализовать как функцию, то в теле этой функции будет инструкция вызова функции вычисления факториала числа (n-1), т.е. функция будет вызывать сама себя. Такой способ вызова называется рекурсией, а функция, которая обращается сама к себе, называется рекурсивной функцией. Пр.function factorial (k:integer): integer;/begin/if k=1/then factorial:=1/else factorial:=k*factorial(k-1);/end;

Функция вызывает сама себя только в том случае, если значение параметра больше единицы. Если значение параметра равно единице, то функция сама себя не вызывает, а возвращает значение, и рекурсивный процесс завершается.

program usefac:/var/n:integer; {число, факториал которого надо вычислить}/f:integer; {факториал числа n}function factorial(k:integer):integer;/begin/if k=1/then factorial:=1/else factorial:=k*factorial(k-1);end;/begin {основная программа}

writeln(‘Вычисление факториала с использованием рекурсивной ’,’функции.’);/write(‘Ведите число, факториал которого надо вычислить ->’);/readln(n);/f:=factorial(n);/writeln(‘Факториал числа ’,n,’ равен ’,f);/end.

Использование рекурсии позволяет легко (почти дословно) запрограммировать вычисления по рекуррентным формулам.

Содержание и мощность рекурсивного определения, а также его главное назначение, состоит в том, что оно позволяет с помощью конечного выражения определить бесконечное множество объектов. Аналогично, с помощью конечного рекурсивного алгоритма можно определить бесконечное вычисление, причем алгоритм не будет содержать повторений фрагментов текста.

Максимальное число рекурсивных вызовов процедуры без возвратов, которое происходит во время выполнения программы, называется глубиной рекурсии.

Число рекурсивных вызовов в каждый конкретный момент времени, называется текущим уровнем рекурсии.

Главное требование к рекурсивным процедурам заключает­ся в том, что вызов рекурсивной процедуры должен выполняться по усло­вию, которое на каком-то уровне рекурсии станет ложным.

Формы рекурсивной процедуры:1. Форма с выполнением действий до рекурсивного вызова (с выполнением действии на рекурсивном спуске).

2. Форма с выполнением действий после рекурсивного вызова (с выполнением действий на рекурсивном возврате).3. Форма с выполнением действий как до, так и после рекурсивного вызова (с выполнением действий как на рекурсивном спуске, так и на рекурсивном возврате).Дополнение

Рас-м возможные варианты исп–мых в Турбо Паскале пар–ров подпр-м: 1)Параметры- переменные. Параметр- переменная исп–ся для передачи зн–ния из проц–ры в вызыв–ую прог–му. Для выделения пар–ров-перем–х исп–ся зарезер–ное слово var: Пример- Procedure ot (var a, b:integer); Поскольку данный тип пар–ров действует и в проц-ре и в прог-ме, то такие перем–ные наз–ся глобальными. Глоб–ная перем–ная д/б описана в вызыв–щей программе (правильно описан тип). 2) Параметры – значения. Данный тип пар–ров исп–ся только для передачи зн–ния в проц–ры из вызывающей. действие данной перем–ой ограничено пр-рой. Такие перем–ые носят название локальных. Для описания локальных перем–ных не исп–ся var. Если необходимо описать и локальные и глобальные перем–ные, то их описания в заголовке пр-ры отделены зпаком “; ”. Пример –Procedure ot (var a, b:integer; c, d:integer); 3) Нетипизированные пар–ры. Такие пар–ры задаются без указания типа. По своему типу они глобальные и при их задании необходимо указание var. Данный тип пар–ров необх–мо исп–ть очень осторожно, так как Паскаль при компиляции не проверяет для таких пар–ров соотв–вие типа. Тогда ”ошибка” может появиться внезапно в процесе исполнения. Это тем более непринято, если прог–ма уже считается избавленной от ошибок.

При работе с подпр-мами следует учитывать наличие фактич–ких и формальных пар–ров. Фактич–кими наз–ся пар–ры, кот–ые задаются при вызове подпр-мы. Форм–ными наз–ют пар–ры, кот–е исп–ся при записи подпр-мы, т.е. пар-ры указан.в заголовке проц-ры и функ-ии при ее описан. В общем случае имена этих пар–ров не совпадают. При запуске подпр-мы происходит замена в подпр-ме форм–ных пар–ров фактич–кими. Замена произв–тся в рез–те последов–ного перебора слева направо. Общее кол–во и типы данных должны совпадать. При активизац. проц-ры и функ-ии ей можно передавать параметры. при передаче необходимо следить, чтобы в операторе вызова бяли указаны все пар-ры, описанные в заголовке проц-ры и функ-ии… Многие проц-ры имеют несколько пар-ов. Задача программиста убедиться, что фактич. пар-ры соответствуют по смыслу формальн. пар-ам.

В turbo Pascal реализовано 3 способа передачи пар-ров:

1) Вида value in. В Паскале такие пар-ры наз пар-ми–значениями. При описании заголовков проц-р и функ-ий перед идентификаторами пар-ов–знач дополнит ключевые слова не ставятся.

2) Вида addr inout–назыв пар-ми-перемен-ми. При описании заголовков проц-р и функ-ий

перед идентификатор. ставится ключевое слово var