Bölüm 5 Fonksiyonlar Amaçlar

Bölüm 5 - Fonksiyonlar

Amaçlar

5.1 Giriş

• Böl ve Zaptet (Parçalara ayırma (bölme) ve Bütün elde etme)

• Çok küçük parçalardan veya bileşenlerden bir program oluşturma
• Bu çok küçük parçalar modüller olarak adlandırılır
• Her bir parça orjinal programa göre daha kolay yönetilebilir (programın bütününe göre)

5.2 C de Program Modülleri

• Fonksiyonlar

• C de modüller
• Programlar kullanıcı tarafından tanımlanmış fonksiyonlar ile kütüphanedeki fonksiyonları birleştirir
• C’nin standart kütüphanesi fonksiyonların geniş türlerine sahiptir

• Fonksiyon çağrıları

• Fonksiyon çağrıları
• Fonksiyon adı ve arguments (Veri) tedarik eder
• Fonksiyon operasyonları veya işlemleri gerçekleştirir
• Fonksiyon sonucu döndürür.
• Function call analogy:?????
• Patron işçiye görevini tamamlamasını söyler (bitip bitmediğini sorar)
• İşçi bilgileri alır, görevini yapar ve sonucu patrona döndürür
• Bilgi gizlidir: Patron bilginin detaylarını bilmez (yapılan işin)

5.2 C de Program Modülleri

5.3 Matematik Kütüphanesindeki Fonksiyonlar

• Math kütüphanesindeki fonksiyonlar

• Yaygın olarak kullanılan matematiksel hesaplamalar
• #include

• Çağrılan Fonksiyonları biçimlendirme

• FonksiyonAdı( argüman );
• Eğer çoklu argüman varsa listeleri virgül kullanarak ayır
• printf( "%.2f", sqrt( 900.0 ) );
• Sqrt fonksiyonunu çağırır,girilen değerin karekök’ünü geriye döndürür
• Bütün Matematik fonk. verileri “double”olarak geri döndürür.
• Argümanlar sabit, değişken veya ifade olabilir

5.3 Math. Kütüphanesinin Fonksiyonları

5.4 Fonksiyonlar

• Foksiyonlar

• Programı modüler hale getirir
• Yerel değişkenler, fonksiyonların içerisinde tanımlanır.
• Sadece tanımlandığı fonksiyon tarafından bilinir
• Parametreler
• Fonksiyonlar arasındaki bilgi alışverişi
• Yerel değişkenler

• Fonksiyonların yararları

• Bölme ve Zaptetme
• Yönetilebilir program geliştirme
• Yazılımı yeniden kullanabilme
• Varolan fonksiyonları yeni programlar için blok olarak inşa etme
• Soyutlama – içsel detayları gizleme (kütüphane fonksiyonları)
• Kodları tekrar yazmayı engelleme

5.5 Fonksiyon Tanımları

• Fonksiyon Tanımlama biçimleri

• return-değer-tipi function-name( parametere-listesi ) { bildirimler ve ifadeler }
• Fonksiyon adı: herhangi geçerli tanımlayıcı
• Veri tipi döndürme: sonucun veri tipi (varsayılan int)
• void – fonksiyonlar geriye değer döndürmez
• Parametre-listesi: parametreleri belirtilmiş, virgülle ayrılmış listedir
• A type must be listed explicitly for each parameter unless, the parameter is of type int
• Her parametre için parametre tipleri ayrı ayrı belirtilmelidir (eğer tipleri int değilse)

5.5 Fonksiyon Tanımlama

• Fonksiyon Tanımlama biçimleri (devam)

• return-değer-tipi function-name( parametere-listesi ) { bildirimler ve ifadeler }
• Bildirimler ve ifadeler: fonksiyonun gövdesi
• Değişkenler blokların içinde tanımlanabilir (kısıtlanabilir)
• Fonksiyonlar diğer fonksiyonların içinde tanımlanamaz.
• Geri dönüş kontrolu
• Eğer boş değer geri dönüyorsa (hiç bir değer dönmüyorsa)
• return;
• veya, sağ paranteze ulaşıncaya kadar
• Eğer bir değer geri dönüyorsa
• return ifade(geri dönecek değer);

fig05_03.c (Part 1 of 2)

fig05_03.c (Part 2 of 2) Program çıktısı

fig05_04.c (Part 1 of 2)

fig05_04.c (Part 2 of 2) Program çıktısı

5.6 Fonksiyon Prototipleri

• Fonksiyon prototipi

• Fonksiyon adı
• Parametreler – fonksiyonun içinde tuttuğu şeyler
• Return type – fonksiyonun veri dönüşü tipi (varsayılan int)
• Fonksiyonları onaylamakta kullanılır
• Eğer fonksiyon prototipi programın içerisinde yer almazsa, prototipe ihtiyaç duyulur
• Prototip ile fonksiyonlar
• int maksimum( int x, int y, int z );
• 3 ints içerir
• int değeri döndürür

• Geçiş kuralları ve dönüşümler

• Kendinden küçük tiplere dönüşümler hata oluşturabilir

5.6 Fonksiyon Prototipleri

5.7 Öncü (Header) Dosyalar

• Öncü Dosyalar

• Kütüphane fonksiyonları için fonksiyon prototipleri içerir
• , , vs...
• Yükleme... #include
• #include

• Öncü dosya düzenleme

• Fonksiyonlarla dosya oluşturma
• filename.h olarak kayıt etme.
• #include "filename.h“ ile başka dosyalara yükleme
• Fonksiyonları tekrar kullanma.

5.7 Öncü Dosyalar

5.8 Fonksiyon çağırma: Değere Göre ve Referansa Göre

• Değere göre

• Argümanın kopyası fonksiyona gönderir.
• Kopyayı değiştirmek, orijinal değişkenin değerini etkilemez
• Fonksiyonun argüman’ı değiştirmeye ihtiyaç duymadığı zaman kullanılmalıdır.
• Önemli sorunların oluşmasını engeller

• Referansa göre

• Orijinal argümanı gönderir.
• Argümanı değiştirmek, orijinal değişkenin değerini etkiler
• Sadece güvenilir fonksiyonlar ile kullanılmalı

• Şimdi, değere göre çağırmaya bakalım

5.9 Rasgele Sayılar Üretme

• rand fonksiyonu

• yükle
• 0 ve RAND_MAX (en az 32767) arasında sayı “random” geri döndürme.
• i = rand();
• Pseudorandom
• “random” sayıların önceden ayarlanmış dizisi
• Her fonksiyon çağrılmasında aynı dizi tekrar eder.

• Derecelendirme (Scaling)

• 1 ile n arasında random sayı alma
• 1 + ( rand() % n )
• rand() % n 0 ile n–1 arasında bir sayı döndürür
• 1 ile n arasında random sayıya 1 ekleme yapar.
• 1 + ( rand() % 6)
• 1 and 6 arasında sayı

5.9 Rasgele Sayılar Üretme

• srand fonksiyonu (rassallaştırma)

• Farklı bir dizide rasgele sayılar oluşturulmasını sağlar
• Unsigned(işaretsiz) tipte bir tamsayıyı argüman olarak kullanır
• srand( seed );
• srand( time( NULL ) );/*yükle */
• time( NULL )
• Program çalıştırıldığı esnadaki saniye cinsinde oluşturur
• “(Randomizes) rasgele seçmeler" çekirdek

fig05_07.c

Program çıktısı

• 6 6 5 5 6

• 5 1 1 5 3

• 6 6 2 4 2

• 6 2 3 4 1

fig05_08.c (Part 1 of 3)

fig05_08.c (Part 2 of 3)

fig05_08.c (Part 3 of 3) Program Çıktısı

fig05_09.c (Part 1 of 2)

fig05_09.c (Part 2 of 2) Program Çıktısı

5.10 Örnek: Şans Oyunu

• Barbut(craps) similasyonu

• Kurallar

• İki zar atılır
• İlk atışta 7 veya 11 (top.), oyuncu kazanır.
• İlk atışta 2, 3, veya 12 (top.), oyuncu kaybeder.
• İlk atışta 4, 5, 6, 8, 9, 10 – oyuncunun puanı
• Kazanmak için kendi puanını 7 gelmeden önce tekrar atması gerekir.

fig05_10.c (Part 1 of 4)

fig05_10.c (Part 2 of 4)

fig05_10.c (Part 3 of 4)

fig05_10.c (Part 4 of 4)

Program Çıktısı

• Player rolled 5 + 6 = 11

• Player wins

• Player rolled 4 + 1 = 5

• Point is 5

• Player rolled 6 + 2 = 8

• Player rolled 2 + 1 = 3

• Player rolled 3 + 2 = 5

• Player wins

• Player rolled 1 + 1 = 2

• Player loses

• Player rolled 1 + 4 = 5

• Point is 5

• Player rolled 3 + 4 = 7

• Player loses

5.11 Depolama Sınıfları

• Depolama sınıfı belirteçleri

• Depolama süresi – objenin hafızada kalma süresi
• Faaliyet alanı – objenin programda referans edildiği yer
• Bağlama – objenin hangi kaynak dosyada geçerli olacağını belirler (dahası bölüm 14’de)

• Otomatik depolama

• Objeler bildirildikleri bloklar içerisinde oluşturulur ve yok edilir
• auto: yerel değişkenler için varsayılan
• auto double x, y;
• register: yerel deişkenleri yüksek hızdaki register’lara koymaya çalışır.
• Otomatik değişkenler için kullanılabilir
• register int counter = 1;

5.11 Depolama Sınıfları

• Statik Depolama

• Bütün programın işlenmesi esnasında varolan değişkenler
• Varsayılan değeri sıfırdır
• static: fonksiyonun içinde tanımlanan yerel değişkenler
• Fonksiyondaki işlem bittikten sonra değerini saklar
• Sadece ait olduğu fonksiyon tarafından bilinir
• extern: global değişkenler ve fonksiyonlar için varsayılan
• Herhangi bir fonksiyon tarafından bilinir

5.12 Faaliyet Alanı Kuralları

• Dosya faaliyet alanı

• Fonksiyonun dışında tanımlanmış tanıtıcı tüm fonksiyonlar tarafında bilinir
• Global değişkenler, fonksiyon tanımları ve fonksiyon prototipleri için kullanılır

• Fonksiyon faaliyet alanı

• Fonksiyonun gövdesi içerisin referans edilebilir
• Sadece etiketler için kullanılabilir (start:, case: , etc.)

5.12 Scope Rules

• Blok faaliyet alanı

• Tanıtıcı bloğun içerisinde tanımlanır
• Blok faaliyet alanı tanımlamada başlar, küme parantezine(}) ulaşıldığında sona erer.
• Değişkenler(fonksiyon parametreleri, yani fonksiyonların yerel değişkenleri) için kullanılır
• Dıştaki bloktaki tanıtıcı içteki bloktaki tanıtıcıyla aynı isme sahip ise dış bloktaki tanıtıcı iç blok sona erene kadar saklanır

• Fonksiyon prototipi faaliyet alanı

• Parametre listesinde tanıtıcılar için kullanılır

fig05_12.c (Part 1 of 3)

fig05_12.c (Part 2 of 3)

fig05_12.c (Part 3 of 3)

Program Output

• local x in outer scope of main is 5

• local x in inner scope of main is 7

• local x in outer scope of main is 5

•  

• local x in a is 25 after entering a

• local x in a is 26 before exiting a

•  

• local static x is 50 on entering b

• local static x is 51 on exiting b

•  

• global x is 1 on entering c

• global x is 10 on exiting c

• local x in a is 25 after entering a

• local x in a is 26 before exiting a

•  

• local static x is 51 on entering b

• local static x is 52 on exiting b

•  

• global x is 10 on entering c

• global x is 100 on exiting c

• local x in main is 5

5.13 Yineleme

• Yineleme Fonksiyonları

• Kendi kendini çağıran fonksiyonlar
• Temel durumda çözülebilir
• Bir problemi parçalara ayırır
• Ne yapacağını bildiği parça
• Ne yapacağını bilmediği parça
• What it cannot do resembles original problem
• Ne yapacağını bilmediği parça orijinal probleme benzer
• Fonksiyon ne yapacağını bilmediği parçayı çözmek için kendisinin bir kopyasını başlatır.
• En sonunda temel durum çözülür
• Tıkalı yerleri yakalar, yukarı doğru çalışır ve bütün problemi çözer

5.13 Yineleme

• Örnek: faktoriyel

• 5! = 5 * 4 * 3 * 2 * 1
• Dikkat!!!
• 5! = 5 * 4!
• 4! = 4 * 3! ...
• Faktoriyel yineleme ile de cözülebilir
• Temel durumu çöz (1! = 0! = 1) sonra yerine koy
• 2! = 2 * 1! = 2 * 1 = 2;
• 3! = 3 * 2! = 3 * 2 = 6;

5.13 Yineleme

fig05_14.c (Part 1 of 2)

fig05_14.c (Part 2 of 2)

5.14 Yineleme kullanımına örnek: Fibonacci Serisi

• Fibonacci serisi: 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8...

• Her sayı kendinden önceki iki sayının toplamıdır
• Yinelemeyle çözülebilir:
• fib( n ) = fib( n - 1 ) + fib( n – 2 )
• fibonacci fonksiyonu için kod
• long fibonacci( long n )
• {
• if (n == 0 || n == 1) // base case
• return n;
• else
• return fibonacci( n - 1) + fibonacci( n – 2 );
• }

5.14 Yineleme kullanımına örnek: Fibonacci Serisi

• Yineleme Setinin Fibonacci fonksiyonunu çağırması

fig05_15.c (Part 1 of 2)

fig05_15.c (Part 2 of 2) Program Output

Program Output (continued)

• Enter an integer: 5

• Fibonacci( 5 ) = 5

• Enter an integer: 6

• Fibonacci( 6 ) = 8

• Enter an integer: 10

• Fibonacci( 10 ) = 55

• Enter an integer: 20

• Fibonacci( 20 ) = 6765

• Enter an integer: 30

• Fibonacci( 30 ) = 832040

• Enter an integer: 35

• Fibonacci( 35 ) = 9227465

5.14 Yineleme kullanımına örnek: Fibonacci Serisi

5.15 Yineleme vs. Tekrar

• Tekrarlama

• Tekrar : döngü yapısı
• Yineleme: tekrarlı fonksiyon çağırır

• Sınır

• Tekrar: döngü koşul şartı yanlış oluncaya..
• Yineleme: temel durum gerektirir

• Her ikisi de sonsuz döngüye sahip olabilir

• Denge

• İyi yazılım mühendisliği(yineleme) ve performans(tekrar) arasında seçim yapmak…

5.15 Yineleme vs. Tekrar