Что значит функция возвращает значение программирование

Возврат результата в программировании. «Вычислимость» выражения, вызова — что это. Что значит что функция возвращает значение

Primary tabs

Forums:

В коде программы все что вы видите можно разделить на:

1. действия (или имена действий , например, вызовы процедур, функций, или обращение к операторам)
2. данные для этих действий (например, литералы) или имена, за которыми скрываются данные (например, переменные)

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

Предположим, что у нас есть функция f1() , которая всегда возвращает число переданное число, увеличенное на 5 (напр. вызов f1(7) вернет число 12).

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:

• для присваивания переменной
• или как часть других выражений.

— и то, и другое возможно как раз потому, что вызов функции «возвращает значение».

Например, пусть у нас есть функция f1() . Во многих языках программирования допустимы операции вроде присваивания результата работы функции (т.е. её возвращаемого значения) переменной, например:

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:

Источник

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.

Источник

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.

Базовая компьютерная грамотность, знание основ HTML и CSS, JavaScript first steps, Functions — reusable blocks of code.

Необходимые навыки:
Цели:	Понять что такое возвращаемое значение функции и как его использовать.

Что из себя представляют возвращаемые значения?

Возвращаемые значения — это на самом деле просто значения, которые функция возвращает после своего завершения. Вы уже неоднократно встречали возвращаемые значения, хотя, возможно, и не осознавали этого. Напишем небольшой код:

Мы уже видели этот блок кода в нашей первой статье про функции. Мы вызываем функцию replace() на строке myText и передаём ей 2 параметра — заменяемую подстроку и подстроку, которой будем заменять. Когда функция завершит выполнение, она вернёт значение, которым является новая строка со сделанными в ней заменами. В коде выше мы сохраняем это возвращаемое значение как значение переменной newString .

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

Чтобы вернуть значение своей функции, вы должны использовать ключевое слово return. Мы видели это в действии недавно — в нашем примере random-canvas-circles.html. Наша функция draw() отрисовывает где-то на экране 100 случайных кружков.

Внутри каждой итерации есть 3 вызова функции random() . Это сделано чтобы сгенерировать случайное значение для текущей координаты x, y и для радиуса. Функция random() принимает 1 параметр (целое число) и возвращает случайное число в диапазоне от 0 до этого числа. Выглядит это вот так:

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:

Сначала выполняются вызовы функции random() , на место которых подставляются возвращаемые ей значения, а затем выполнятся сама строка.

Активное обучение: наша собственная, возвращающая значение функция

Теперь напишем нашу собственную возвращающую значение функцию.

Источник

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.

Когда вызывается функция getValueFromUser , пользователя просят ввести целое число, как и ожидалось. Но введенное им значение теряется, когда getValueFromUser завершает работу и управление возвращается к main . Переменная num никогда не инициализируется значением, введенным пользователем, поэтому программа всегда печатает ответ 0.

Чего нам не хватает, так это того, чтобы getValueFromUser могла вернуть значение, введенное пользователем, обратно в main , чтобы main могла использовать эти данные.

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.

Во-первых, ваша функция должна указать, значение какого типа будет возвращено. Это делается путем установки типа возвращаемого значения функции, который является типом, определенным перед именем функции. В приведенном выше примере функция getValueFromUser имеет тип возвращаемого значения void , а функция main имеет тип возвращаемого значения int . Обратите внимание, что это не определяет, какое конкретное значение будет возвращено – только тип значения.

Во-вторых, внутри функции, которая будет возвращать значение, мы используем инструкцию return , чтобы указать конкретное значение, возвращаемое вызывающей стороне. Конкретное значение, возвращаемое функцией, называется возвращаемым значением. Когда инструкция return выполняется, возвращаемое значение копируется из функции обратно в вызывающую функцию. Этот процесс называется возвратом по значению.

Давайте рассмотрим простую функцию, которая возвращает целочисленное значение, и пример программы, которая ее вызывает:

При запуске эта программа печатает:

Выполнение начинается с верхней части main . В первой инструкции вычисляется вызов функции returnFive , в результате чего вызывается функция returnFive . Функция returnFive возвращает конкретное значение 5 обратно вызывающей стороне, которое затем выводится в консоль через std::cout .

Во второй инструкции вычисляется вызов функции returnFive , что приводит к повторному вызову функции returnFive . Функция returnFive возвращает значение 5 обратно вызывающей стороне. Выражение 5 + 2 вычисляется для получения результата 7, который затем выводится в консоль через std::cout .

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).

Примечание. Возвращаемые значения не будут напечатаны, если вызывающая функция не отправит их в консоль через std::cout . В последнем случае, в примере выше, возвращаемое значение не отправляется в std::cout , поэтому ничего не печатается.

Исправляем нашу тестовую программу

Теперь, узнав это, мы можем исправить программу, которую представили в начале урока:

Когда эта программа выполняется, первая инструкция в main создаст переменную типа int с именем num . Когда программа перейдет к инициализации num , она увидит, что есть вызов функции getValueFromUser , поэтому она выполнит эту функцию. Функция getValueFromUser просит пользователя ввести значение, а затем возвращает это значение вызывающей функции ( main ). Это возвращенное значение используется как значение для инициализации переменной num .

Скомпилируйте эту программу и запустите ее несколько раз, чтобы убедиться, что она работает.

Отсутствие возвращаемого значения

Функции не обязаны возвращать значение. Чтобы сообщить компилятору, что функция не возвращает значение, используется тип возвращаемого значения void . Давайте посмотрим на функцию doPrint() из предыдущего урока:

Эта функция имеет тип возвращаемого значения void , что указывает на то, что она не возвращает значение вызывающей стороне. Поскольку она не возвращает значение, инструкция return не требуется (попытка вернуть конкретное значение из функции с типом возврата void приведет к ошибке компиляции).

Вот еще один пример функции, ничего не возвращающей, и пример программы, которая ее вызывает:

При первом вызове функции returnNothing функция печатает « Hi », а затем ничего не возвращает вызывающей функции. Управление возвращается в main , и программа продолжает выполнение.

Второй вызов функции returnNothing даже не будет компилироваться. Функция returnNothing имеет возвращаемый тип void , то есть не возвращает значения. Однако эта инструкция пытается отправить возвращаемое из returnNothing значение в std::cout для печати. std::cout не знает, что с этим делать (какое значение он будет выводить?). Следовательно, компилятор пометит это как ошибку. Вам нужно закомментировать эту строку кода, чтобы код компилировался.

Тип возврата void (что означает, что ничего не возвращается) используется, когда нам нужна функция, которая ничего не возвращает вызывающей стороне (потому что в этом нет необходимости). В приведенном выше примере у функции returnNothing есть полезное поведение (она печатает « Hi »), но ей не нужно ничего возвращать вызывающей стороне (в данном случае main ). Следовательно, функции returnNothing присваивается возвращаемый тип void .

Возвращаясь к main

Теперь у вас есть концептуальные инструменты, чтобы понять, как на самом деле работает функция main . Когда программа выполняется, операционная система вызывает функцию main . Затем выполнение переходит в начало main . Инструкции в main выполняются последовательно. Наконец, main возвращает целочисленное значение (обычно 0), и ваша программа завершается. Значение, возвращаемое из main , иногда называют кодом состояния (также иногда называемым кодом выхода или, реже, кодом возврата), поскольку оно используется, чтобы указать, успешно ли была выполнена программа.

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

Стандарт C++ определяет значение только трех кодов состояния: 0, EXIT_SUCCESS и EXIT_FAILURE . 0 и EXIT_SUCCESS означают, что программа выполнена успешно. EXIT_FAILURE означает, что программа не была успешно выполнена.

EXIT_SUCCESS и EXIT_FAILURE определены в заголовочном файле :

Если вы хотите максимизировать портируемость, вы должны использовать только 0 или EXIT_SUCCESS , чтобы указать на успешное завершение, или EXIT_FAILURE , чтобы указать на неудачное завершение.

C++ запрещает явный вызов функции main .

На данный момент вы также должны определять свою функцию main внизу исходного файла кода, под другими функциями.

Несколько дополнительных замечаний о возвращаемых значениях

Во-первых, если функция имеет тип возврата, являющийся не- void , она должна возвращать значение этого типа (используя инструкцию return ). Несоблюдение этого правила приведет к неопределенному поведению. Единственное исключение из этого правила – функция main() , которая, если возвращаемое значение не указано явно, примет, что оно равно 0. Тем не менее, рекомендуется явно возвращать значение из main , как для демонстрации вашего намерения, так и для согласованности с другими функциями (что не позволит вам опустить возвращаемое значение).

Лучшая практика

Всегда явно указывайте возвращаемое значение для любой функции, которая имеет тип возврата не- void .

Предупреждение

Неспособность вернуть значение из функции с типом возврата не- void (кроме main ) приведет к неопределенному поведению.

Во-вторых, когда выполняется инструкция return , функция немедленно, в этой точке, возвращается в вызывающую функцию. Любой дополнительный код в функции игнорируется.

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.

Давайте обновим эту программу, чтобы использовать нашу функцию getValueFromUser , которую мы разработали выше:

Эта программа создает следующий вывод:

В этой программе мы дважды вызываем getValueFromUser : один раз для инициализации переменной x и один раз для инициализации переменной y . Это избавляет нас от дублирования кода для ввода пользовательских данных и снижает вероятность ошибки. Как только мы узнаем, что getValueFromUser работает для одной переменной, она будет работать для любого их количества, сколько нам будет нужно.

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 компилируется. Функция printA() возвращает void , которое main() пытается отправить в std::cout . Это приведет к ошибке компиляции.

Эта программа напечатает 5 дважды (в отдельных строках). Оба раза, когда вызывается функция getNumbers() , возвращается значение 5. Когда выполняется инструкция return 5; , функция немедленно завершается, поэтому инструкция return 7; никогда не выполняется.

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».

1h) Чуть сложнее.

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.

Источник