Intro funcoes(2)

Intro funcoes(2)

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  Introdução a Funções
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  Funções Matemáticas • funçãoé uma relação de um ou vários valores de argumentos de entrada em um ÚNICO resultado de saída. • O conjunto de todos os valores de entrada de uma função é chamado de DOMÍNIO da função. O conjunto de todos os resultados é chamado de IMAGEM da função. Normalmente a IMAGEM é um subconjunto de um conjunto de resultados possíveis chamado de CONTRADOMÍNIO. A notação é: f: DomínioContradomínio. Para Fig I temos e para Fig II temos , onde R é o conjunto dos números reais. x = 2 y = 2  z = 8z = f(x,y) = x2+y2 f(x) = x2 x = 2  f(x) = 4 x y f: R  R f: R  R  R z y x Fig I Fig II Domínio Contradomíniof
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  Funções e Procedimentos •Uma função matemática lembra uma máquina que recebe valores para os seus argumentos de entrada, processa-os e retorna um valor como saída (Figs A e B). • Em computação nós estendemos este conceito permitindo que estas “máquinas” produzam “efeitos colaterais” (como escrever uma mensagem no papel) (Fig. C). Eventualmente, até admitimos que a “máquina” não retorna valor (Fig. D) • Neste caso, podemos dizer que as máquinas deixam de ser equivalentes a funções matemáticas (i.e. deixam de ser FUNCIONAIS) e passam a ser PROCEDIMENTAIS, no sentido de que seguem um procedimento, claro, sequencial e com possíveis efeitos colaterais que afetam o ambiente. Fig A Fig B Fig C Fig D
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  Funções e Procedimentos •Em C, um procedimento (retornando ou não valores) continua sendo chamado de função (function). • “Funções” que não retornam valor não podem ser usadas em expressões ou como argumentos de outra função. – Por exemplo, é possível termos e – mas, não é possível , pois h não retorna valor !!! • Em C, o comando return define o que retorna • A sintaxe é: g(f(1,2), 2) g(h(1,2), 2) 10+f(1,2) float g(float x, float y) { float z = x*x + y*y; printf(“%f^2 + %f^2 igual a %fn“,x,y,z); return z; } void h(float x, float y) { float z = x*x + y*y; printf(“%f^2 + %f^2 igual a %fn“,x,y,z); } tipo_de_retorno nomeFuncao(lista_de_argumentos) { corpo da função }
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  Usando Funções • Funçõesem C recebem VALORES (e não nomes de variáveis) e retornam VALORES. float g(float x, float y) { float z = x*x + y*y; printf("%f^2 + %f^2 igual a %fn",x,y,z); return z; } int main(void) { float z = 1.0; float w = 2.0; printf("%fn",10+g(z,w)); /* imprime 15 */ return 0; } g é chamada com o primeiro argumento igual a 1.0 e o segundo argumento igual a 2.0 Numa área local e isolada de memória, x recebe o valor de 1.0 e y recebe o valor de 2.0 e g retorna o valor calculado de 5.0. Ao terminar, esta memória local é totalmente apagada ! 1 2 3 4
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  Usando Funções • Comosão valores que são passados para a função, ela desconhece as variáveis que continham estes valores. Os nomes podem coincidir, mas são variáveis distintas. • Há uma maneira de fazer com que uma função em C altere o valor de uma variável que pertence ao código que a chamou. Este “efeito colateral” a torna um PROCEDIMENTO. Isto será visto mais adiante. • A possibilidade de alterar valores de variáveis que pertencem a outras funções, torna as funções em C muito poderosas, mas também requerem atenção redobrada (pois alteram o ambiente). float dobra(float x) { x = 2 * x; return x; } int main(void) { float x = 5.0; printf("%fn", dobra(x)); /* imprime 10.0 */ printf("%fn", x); /* imprime 5.0 */ return 0; } são variáveis distintas o valor de x permanece inalterado !!
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  Considerações Importantes • Algumaslinguagens de programação, chamadas LINGUAGENS FUNCIONAIS, como Lisp e Haskell, consideram o ato de computar como sendo o ato de avaliar funções matemáticas, sem que o estado do mundo (e.g. variáveis) seja alterado. Lisp, por exemplo, é uma linguagem que pode ser entendida como sendo simplesmente expressões dentro de expressões que sempre retornam valor. Em oposição, temos linguagens de programação denominadas de Linguagens Procedimentais (tais como C, C++ e Java), que definem PROCEDIMENTOS, isto é: comandos imperativos em uma ordem específica que podem alterar o estado do mundo (e.g. mudanças de valores de variáveis ou efeitos colaterais de uma maneira geral). Porém, todas as linguagens permitem uma fuga para o estilo que lhe é oposto por natureza. Por exemplo, podemos escrever procedimentos em Lisp e funções matemáticas em C. • Procedimentos são instrumentos poderosos, mas devem ser usados com cautela, porque as mudanças do estado do mundo podem ser sutis, silenciosas, e erros catastróficos podem passar desapercebidos. • ... Programar é uma arte poderosa e iniciantes são “aprendizes de feiticeiro” que devem treinar bastante todas as técnicas !