第七章 副程式.

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1 第七章 副程式

2 本章學習目標 讓讀者瞭解主程式與副程式的呼叫方式及如何傳遞參數。 說明遞迴呼叫方式及應用。

3 本章內容 7-1 副程式 7-2 參數傳遞方式 7-3 傳值呼叫(Call By Value)
7-4 傳址呼叫(Call By Address) 7-5 陣列傳遞呼叫 7-6 自定函數 7-7 內建類別函數庫 7-8 遞迴函數

4 前言 當撰寫程式時，都不希望重複撰寫類似程式。因此最簡單做法，就是把某些會重複使用程式獨立出來，這個獨立出來的部分就稱做「副程式(Subroutine)」或「函數(Function)」。這樣可以避免一再重複撰寫相似的程式碼，讓程式看起來更有結構，有利於日後維護。

5 7-1 副程式(1/5) 副程式(Subroutine)就是一個獨立程式區塊，當主程式或其它程式須要它時，直接呼叫副程式即可使用，而為什麼要寫副程式呢？因為可把一些常用且重複撰寫的程式，集中在一個獨立程式中，使程式更加的簡短而易於維護。

6 7-1 副程式(2/5) 一、副程式的呼叫過程: 一般而言，「原呼叫的程式」稱之為「主程式」，而「被呼叫的程式」稱之為「副程式」。當主程式在呼叫副程式的時候，會把「實際參數」傳遞給副程式的「形式參數」，而當副程式執行完成之後，又會回到主程式呼叫副程式的「下一行程式」開始執行下去。如圖7-1所示：

7 7-1 副程式(3/5) 【說明】 實際參數實際參數1,實際參數2,……,實際參數N 形式參數 形式參數1,形式參數2,……,形式參數N
定義副程式時，可分為兩種：一種是「有傳回值」，另一種則是「無傳回值」。 如果使用「無傳回值」時，就必須要在副程式名稱的前面加上「void」。主程式呼叫副程式時，不一定要傳遞參數。 結束副程式的方式： (1)副程式執行到右大括號”}” (2)副程式執行到Return

8 7-1 副程式(4/5) 二、撰寫副程式的優點 可使程式更簡化，因為把重覆程式模組化。 增加程式可讀性。 提高程式維護性。
節省程式所佔用的記憶體空間。 節省重覆撰寫程式時間。

9 7-1 副程式(5/5) 三、撰寫副程式的缺點:降低執行效率，因為程式會Call來Call去。

10 7-2 參數的傳遞方式(1/2) 在前面的實例中，主程式呼叫副程式時，並沒有傳遞任何參數，但是為了提高副程式實用性，往往會在呼叫副程式的同時，主程式也會傳遞一些參數給副程式。

11 7-2 參數的傳遞方式(2/2)

12 7-3傳值呼叫(Call By Value) (1/5)
是指主程式呼叫副程式時，主程式會將實際參數的「值」傳給副程式的形式參數，而不是傳送位址。因此在副程式中改變了形式參數的值(內容)時，也不會影響到主程式的實際參數值(內容)。其運作原理如下所示：

13 7-3傳值呼叫(Call By Value) (2/5)

14 7-3傳值呼叫(Call By Value) (3/5)

15 7-3傳值呼叫(Call By Value) (4/5)

16 7-3傳值呼叫(Call By Value) (5/5)

17 7-4 傳址呼叫(Call By Address) (1/5)
是指主程式呼叫副程式時，主程式會將實際參數的「位址」傳給副程式的形式參數，使得主程式與副程式共用相同的記憶體位址。因此一旦副程式中改變了形式參數的值(內容)時，也將隨之影響到主程式的實際參數值(內容)。因此在使用傳址呼叫時不能使用常數做為參數。系統預設參數傳遞方式為「傳值呼叫」，因此在傳址呼叫時，副程式中的參數必須要加入「ref」關鍵字。其運作原理如下所示：

18 7-4 傳址呼叫(Call By Address) (2/5)

19 7-4 傳址呼叫(Call By Address) (3/5)

20 7-4 傳址呼叫(Call By Address) (3/5)

21 7-4 傳址呼叫(Call By Address) (4/5)

22 7-5 陣列傳遞呼叫 (1/3) 在前面單元中，主程式呼叫副程式時，將主程式的實際參數傳遞給副程式的形式參數。而這些參數一般都只是單一變數。但是如果想要一次傳遞非常多變數時，可以利用「陣列」方式達成之。 步驟： 在主程式(呼叫程式)中的實際參數中，只要在陣列名稱前面加上「ref」關鍵字即可。如下列程式中的行號160的BubSort(ref A, 10); 在副程式(被呼叫程式)中的形式參數中，在陣列名稱前面加上「ref」關鍵字，並且資料型態後面的中括號內，不要設定陣列大小。如下列程式中行號230 static void BubSort(ref int[] A, int n)

23 7-5 陣列傳遞呼叫 (2/3)

24 7-5 陣列傳遞呼叫 (3/3)

25 7-6 自定函數(1/3) 函數(Function)是另一種特殊形式的副程式，這種副程式有些存在於VC#2008語言系統裡，稱為「內建類別函數庫」。 例如：曾經使用過的Random( )、Replace( )等等，就是VC#2008的內建類別函數庫。另一種函數就像副程式一樣可以由使用者自己定義的，稱為「自定函數」。

26 7-6 自定函數(2/3)

27 7-6 自定函數(3/3)

28 7-7 內建類別函數庫(1/3) 為了讓程式設計師快速完成程式的需求，VC#2008環境中將一些常用且標準的運算及問題處理方法，設計在VC#2008的函數庫中，此稱為「內建類別函數庫」(Built-In Class Function)。亦即VC#2008程式內部本來就提供的函數，使用者不須再自行定義撰寫，只要拿出來套用即可。

29 7-7 內建類別函數庫(2/3)

30 7-7 內建類別函數庫(3/3)

31 7-8 遞迴函數(1/12) 何謂的「遞迴(Recursion)」是指不斷的呼叫本身函數，並將尚未傳回的函數值暫時存放在主記憶體中(堆疊)，等到最後結果產生時，再將主記憶體中(堆疊)的值，逐一傳回。亦即函數本身又可呼叫自己的副程式。遞迴函數呼叫的過程，如下圖所示：

32 7-8 遞迴函數(2/12) 【說明】 當主程式呼叫Total(4)時，第一次進入Total函數中，N=4，則執行Total=N*Total(N-1)部份，因此，又是呼叫Total函數，所以N=3，則又執行Total=N*Total(N-1)部份，直到N=0時，Total=1，才開始Return回到上一層，逐一回到原先呼叫它的副程式，並且將值傳回去。

33 7-8 遞迴函數(3/12)

34 7-8 遞迴函數(4/12) 由以上的例子中，可清楚得知，遞迴函數呼叫過程是不能無限次的呼叫本身。否則會產生無窮迴圈。因此基本上一個合乎演算法的遞迴函數必須要有下列條件： 遞迴函數必須要設定「初值」與「終值」。例如：以上例子中，行號20中的Max=10就是「初值」設定。 行號80中的if (N ==0) 就是「終值」設定。 遞迴函數必須要有更新值。例如：以上例子中，行號110中的MyFunction(N - 1)。變數N的值每次都會遞減，不可以是常數。 遞迴函數必須要自己呼叫自己。例如：以上例子中，行號60的遞迴函數名稱(MyFunction)必須要與行號 的函數呼叫相同。

35 7-8 遞迴函數(5/12)

36 7-8 遞迴函數(6/12)

37 7-8 遞迴函數(7/12)

38 7-8 遞迴函數(8/12)

39 7-8 遞迴函數(9/12)

40 7-8 遞迴函數(10/12)

41 7-8 遞迴函數(11/12)

42 7-8 遞迴函數(12/12)