|
Локализация имен
Напомню, что вызов подпрограммы
осуществляется простым упоминанием имени процедуры в
операторе вызова процедуры или имени функции в выражении.
При использовании расширенного синтаксиса Турбо Паскаля
(см. ниже) функции можно вызывать точно так же, как
и процедуры. Как известно, любое имя в программе должно
быть обязательно описано перед тем как оно появится
среди исполняемых операторов. Не делается исключения
и в отношении подпрограмм: каждую свою процедуру и функцию
программисту необходимо описать в разделе описаний.
Описать подпрограмму - это значит указать
ее заголовок и тело. В заголовке объявляются имя подпрограммы
и формальные параметры, если они есть. Для функции,
кроме того, указывается тип возвращаемого ею результата.
За заголовком следует тело подпрограммы, которое, подобно
программе, состоит из раздела описаний и раздела
исполняемых операторов. В разделе описаний
подпрограммы могут встретиться описания подпрограмм
низшего уровня, в тех - описания других подпрограмм
и т.д.
Рис.8.1. Пример
структуры программы
Вот какую иерархию описаний получим,
например, для программы, структура которой изображена
на рис.8.1 (для простоты считается, что все подпрограммы
представляют собой процедуры без параметров):
Program ...;
Procedure А;
Procedure A1;
.......
begin
.......
end {A1};
Procedure A2;
.......
begin
end {A2};
begin {A}
.......
end {A};
Procedure В;
Procedure B1;
.......
begin {B};
end
Procedure B2 ;
Procedure B21;
.......
и т.д.
Подпрограмма любого уровня имеет обычно
множество имен констант, переменных, типов и вложенных
в нее подпрограмм низшего уровня. Считается, что все
имена, описанные внутри подпрограммы, локализуются в
ней, т.е. они как бы «невидимы» снаружи подпрограммы.
Таким образом, со стороны операторов, использующих обращение
к подпрограмме, она трактуется как «черный ящик», в
котором реализуется тот или иной алгоритм. Все детали
этой реализации скрыты от глаз пользователя подпрограммы
и потому недоступны ему. Например, в рассмотренном выше
примере из основной программы можно обратиться к процедурам
А и В, но нельзя вызвать ни одну из вложенных в них
процедур А1, А2, В1 и т.д.
Сказанное относится не только к именам
подпрограмм, но и вообще к любым именам, объявленным
в них - типам, константам, переменным и меткам. Все
имена в пределах подпрограммы, в которой они объявлены,
должны быть уникальными и не могут совпадать с именем
самой подпрограммы.
При входе в подпрограмму низшего уровня
становятся доступными не только объявленные в ней имена,
но и сохраняется доступ ко всем именам верхнего уровня.
Образно говоря, любая подпрограмма как бы окружена полупрозрачными
стенками: снаружи подпрограммы мы не видим ее внутренности,
но, попав в подпрограмму, можем наблюдать все, что делается
снаружи. Так, например, из подпрограммы В21 мы можем
вызвать подпрограмму А, использовать имена, объявленные
в основной программе, в подпрограммах В и В2, и даже
обратиться к ним. Любая подпрограмма может, наконец,
вызвать саму себя - такой способ вызова называется рекурсией.
Пусть имеем такое описание:
Program ..;
var V1 : ... ;
Procedure A;
var V2 :...;
.......
end {A};
Procedure B;
var V3 :...;
Procedure Bl;
var V4 :...;
Procedure В11;
var V5;
.......
Из процедуры В11 доступны все пять переменных
V1,...,V5, из процедуры В1 доступны переменные V1,...,
V4, из центральной программы - только V1.
При взаимодействии подпрограмм одного
уровня иерархии вступает в силу основное правило Турбо
Паскаля: любая подпрограмма перед ее использованием
должна быть описана. Поэтому из подпрограммы В можно
вызвать подпрограмму А, но из А вызвать В невозможно
(точнее, такая возможность появляется только с использованием
опережающего описания, см. п.8.6.) Продолжая образное
сравнение, подпрограмму южно уподобить ящику с непрозрачными
стенками и дном и полупрозрачной крышей: из подпрограммы
можно смотреть только «вверх» и нельзя «вниз», т.е.
подпрограмме доступны только те объекты верхнего уровня,
которые описаны до описания данной подпрограммы. Эти
объекты называются глобальными по отношению к подпрограмме.
В отличие от стандартного Паскаля в
Турбо Паскале допускается произвольная последовательность
описания констант, переменных, типов, меток и подпрограмм.
Например, раздел VAR описания переменных может появляться
в пределах раздела описаний одной и той же подпрограммы
много раз и перемежаться с объявлениями других объектов
и подпрограмм. Для Турбо Паскаля совершенно безразличен
порядок следования и количество разделов VAR, CONST,
TYPE, LABEL, но при определении о6ласти действия этих
описаний следует помнить, что имена, описанные ниже
по тексту программы, недоступны из ранее описанных подпрограмм,
например:
var V1 : ...;
Procedure S;
var V2 : ...;
end {S};
var V3 :...;
.......
Из процедуры S можно обратиться к переменным
V1 и V2, но нельзя использовать V3, так как описание
V3 следует в программе за описанием процедуры S.
Имена, локализованные в подпрограмме,
могут совпадать с ранее объявленными глобальными именами.
В этом случае считается, что локальное имя «закрывает»
глобальное и делает его недоступным, например:
var
i : Integer;
Procedure P;
var
i : Integer;
begin
writeln(i)
end {P};
begin
i := 1;
P
end.
Что напечатает эта программа? Все, что
угодно: значение внутренней переменной I при входе в
процедуру Р не определено, хотя одноименная глобальная
переменная имеет значение 1. Локальная
переменная «закроет» глобальную и на экран будет выведено
произвольное значение, содержащееся в неинициированной
внутренней переменной. Если убрать описание
var
i : Integer;
из процедуры Р, то на экран будет выведено
значение глобальной переменной I, т.е. 1. Таким образом,
одноименные глобальные и локальные переменные - это
разные переменные. Любое обращение к таким переменным
в теле подпрограммы трактуется как обращение к локальным
переменным, т.е. глобальные переменные в этом случае
попросту недоступны.
|
