Este documento resume os principais conceitos de subprogramas, incluindo suas vantagens, tipos (procedimentos e funções), métodos de passagem de parâmetros e ambientes de referência local. Aborda definições básicas de subprogramas e explica os modelos de implementação da passagem de parâmetros, como passagem por valor, referência e nome.

1. SUBprogramaS2011

2. Tópicos que pretendemos abordar ! Introdução Características gerais Definições básicas Entradas de subprogramas Procedimentos e funções Passagem de Parâmetros Subprogramas SobreCarregagos Subprogramas Genéricos

6. Reutilização.

7. Defeitos podem ser evitados, pois a replicação de código pode levar a modificações incompletas.

8. Aumento da legibilidade de um programa.

9. Abstração

12. Toda unidade de programa chamadora é suspensa durante a execução do subprograma chamado.

13. Existe um único subprograma em execução em qualquer momento dado (unidade de programa chamadora)

15. Existe Excessão? SIM NÃO

17. Oferece um nome para o subprograma.

18. Especifica a lista de parâmetros.<palavra especial><nome>(parâmetros):(retorno)

19. DEFINIÇÕES BÁSICAS Perfil dos parâmetros É a lista de parâmetros formais, incluindo o número, ordem e seus tipos. Muito interessante em subprogramas sobrecarregados. „Protocolo É o seu perfil de parâmetros, e no caso de função, conjuntamente com o tipo de retorno. „ Declaração Protótipo fornece o protocolo mas não o corpo do subprograma.

21. Computação ocorre em diferentes dados atribuindo novos valores às variáveis não-locais.

22. Reduz confiabilidade

23. Passagem de parâmetros

24. Dados são acessados por nomes locais.

25. Mais flexível – computação parametrizada

27. Freqüentemente se veicula ao armazenamento somente quando o subprograma é chamado.

30. 1º parâmetro atual é vinculado ao 1º parâmetro formal e assim por diante.

31. Vantagem

32. Ordem dos parâmetros é irrelevante;

33. Desvantagem

34. Programador tem de conhecer os nomes dos identificadores dos parâmetros formais.Ex: Visual Basic: ShowMesg(Mesg:="Hello World", MyArg1:=7)

36. Valores por omissão existem em:

38. Definem novas instruções, como, por exemplo, Pascal não possui uma instrução de classificação

39. Podem produzir resultados no chamador por meio de

40. Variáveis não-locais.

42. Procedimentos e funções existem no java? V V

43. QUER DIZER QUE VOID NÃO RETORNA NADA? V F Publicvoid teste() { System.out.Println(“Só testando”); return; }

45. Acesso fica restrito apenas ao subprograma que a declarou.

46. Variáveis Locais

48. Acesso direto

49. Não exige alocação e desalocação.

50. Mais eficiente.

51. Desvantagens

52. Não permite recursividade.

53. Uma vez criada, o espaço de memória que ela ocupa não pode mais ser alterado

54. A alocação de memória para esse tipo de variável é feita antes da execução do programa.

55. Área de memória ocupada por ela se mantém constante durante toda a execução

57. Ambientes de Referência local Algumas linguagens que permitem ambiente estático: „ „ „ Algumas Linguagens que permitem ambiente de Pilha dinâmica: „

61. Modo de entrada (in mode)

62. eles podem somente receber dados dos parâmetros reais correspondentes

63. Modo de saída (out mode)

64. eles podem somente transmitir dados dos parâmetros reais correspondentes

65. „Modo entrada/saída (inoutmode)

68. Passagem por resultado

69. Passagem por valor-resultado

70. Passagem por referência

72. Cópia física - o parâmetro REAL é avaliado e o seu valor é copiado para o parâmetro formal.

74. Nenhum valor é transmitido para o subprograma.

75. Logicamente é um modelo de implementação do modo saída.

76. O parâmetro FORMAL age como variável local, mas seu valor é passado para o parâmetro real ( variável) da chamada.

77. Problema

78. Tempo e espaço de memória. (Passagem por Valor)

79. Colisão de parâmetros atuais. Ex.: sub(p1, p1). No retorno: x é atribuído à p1, y é atribuído à p1 A ordem da atribuição determina o valor de p1

81. Valor do parâmetro real é usado para inicializar o parâmetro formal, que age como variável local.

82. Parâmetros formais devem ter armazenamento local associado ao subprogama.

83. No fim o valor do parâmetro formal é transmitido de volta para o parâmetro real.

85. Transmite um caminho, uma referência ao invés dos valores.

86. O caminho de acesso é um endereço para a célula que armazena o parâmetro real.

89. Se for comunicação unidirecional com o subprograma, mudanças podem ser feitas no parâmetro real.

91. Parâmetro formal é substituindo textualmente pelo parâmetro real.

92. Parâmetros Formais são vinculados a um método de acesso no momento de chamada.

93. Vinculação real a um valor ou endereço é retardada até que uma referência ou atribuição ao parâmetro formal seja realizada. (Vinculação tardia)

95. O método a ser chamado só pode ser determinado em tempo de execução.

96. Chamadas aos métodos sobrescritos, resolvidas em tempo de execução com base no tipo de objeto referenciado.

97. Impede a a verificação do tipo estático.

98. o compilador tem que assumir que o método existe.

100. Exemplo passagem por nome em procedurefirst; integer array LIST[1:2]; integer GLOBAL; procedure sub(PARAM); integer PARAM; begin PARAM := 3; // LIST[GLOBAL] := 3; end; begin LIST[1] = 40; GLOBAL := 2; sub(LIST[GLOBAL]); end;

102. Modos semânticos: Saída e Entrada/Saída

103. Os anteriores ao 77, a maioria utiliza passagem por referência.

104. Os posteriores, passagem por valor-resultado.

105. Modo semântico: Entrada/Saída.

106. Introduziu passagem por nome (de difícil implementação).

108. Modo semântico: Entrada/Saída

110. Passagem por referência (reservada var)

113. arrays.

114. Uma variável do tipo referência recebe como valor uma referência para o tipo objeto.

118. Usada para a ligação do controle de subprogramas.

119. Quem usa?

120. Passagem por valor

121. Por resultado

122. Por valor-resultado

124. Os valores dos parâmetros são copiados para localizações da pilha.

125. Estas localizações servem como armazenamento para os parâmetros formais.

126. Parâmetros de passagem por resultado:

127. Os valores atribuídos aos parâmetros reais são colocados na pilha, de onde podem ser chamados após o encerramento do subprograma chamado.

128. Parâmetros de passagem por valor-resultado

129. Implementados a partir de sua semântica como combinação dos dois tipos de passagem.

131. O endereço do parâmetro é colocado na pilha

134. 1° Com parâmetro real em um subprograma.

135. Suponha que subprograma modifique o parâmetro formal para 5.

136. Como só tem uma localização para 10 durante a compilação todas as ocorrências a 10 serão referências ao valor 5.Isso de fato aconteceu com implementações no FORTRAN IV

138. Implementados com procedimentos sem parâmetros.

139. Com segmentos de códigos chamados de Thunks.

140. Thunks

141. É chamado para toda referência a um parâmetro passado por um nome no subprograma.

142. Alavia a referência no ambiente do subprograma que passou o parâmetro real.

143. Veincula-se ao seu ambiente de referência na chamada que passo o parâmetro por nome.

144. Retorna o endereço do parâmetro real.

146. Programador necessita declarar os tamanhos das dimensões, exceto da primeira. Este fato geral menor flexibilidade na programação.

147. O compilador deve ser capaz de criar a função de associação para um array.Arrays são armazenados em ordem de linha maior 3 4 7 6 2 5 -> 3, 4, 7, 6,2,5, 1,3,8 1 3 8 colunas 0,1,2, 0,1,2, 0,1,2 A função de associação relativa à ordem de linha maior para duas dimensões precisa do número de colunas, e não do número de linhas

149. Exemplo em C (Primeira dimensão não incluída):void soma(int matriz[][3]){ int i, j, sum = 0; for (i = 0 ; i < 3; i++)... } voidmain() { int m[3][3]; ... Soma (a); // Função de mapeamento: } // Seja S = sizeof(int), L = linha, C = coluna m[L, C] <=> *(&m[0][0] + (3 * S * L) + S * C)

151. Não aceita matrizes com números diferentes de colunas

152. Uma nova função deve ser escrita para cada matriz com um número diferente de colunas

153. Impede a escrita de funções flexíveis

154. Como contornar o problema?

155. Aritmética de ponteiros

156. A matriz pode ser passada como um ponteiro, e as dimensões reais da matriz podem ser incluídas como parâmetros

159. Outras linguagens podem lidar de forma diferente com o problema de passar matrizes multidimendionais.

160. ADA determina o tamanho definido das dimensões de todas as matrizes usadas como parâmetros na hora da compilação.

162. O parâmetro formal é a variável com colchetes vazios.

164. Passagem por referência é o modo mais eficiente para se transmitir estruturas de grande dimensão

165. Necessidade de transferência unidirecional ou bidirecional de dados

166. Boa programação

167. acesso limitado à variáveis externas, o que significa unidirecional quando possível.

168. Há uma consideração prática em conflito com esse princípio.

170. Confiabilidade exige que os tipos dos parâmetros reais sejam verificados quanto a coerência com os tipos dos parâmetros formais correspondentes

171. Sem essa verificação de tipos, pequenos erros tipográficos podem levar a erros de programa difíceis de diagnosticar porque não são detectados pelo compilar ou pelo sistema em tempo de execução

173. „ Pascal inicial e FORTRAN 77: Não;

174. „ Novas versões de Pascal, Modula-2, e FORTRAN 90: Sim;

175. „ Ada não permite subprograma como parâmetros;

176. „ C/C++: funções não podem ser passadas como parâmetros, mas pode-se transmitir apontador para funções (este contém o protocolo da função);

178. Possibilidades

179. Vinculação rasa – o ambiente de instrução de chamada que ordena o subprograma passado.

180. Vinculação profunda – o ambiente da definição do subprograma passado.

181. Vinculação Ad hoc – o ambiente da instrução de chamada que passou o subprograma como um parâmetro real.Parâmetros que são Nomes de Subprograma (3)

182. Subprogramas 61 procedure SUB1; var x : integer; procedure SUB2; begin write (‘x=‘, x) end; {de sub2} procedure SUB3; var x : integer; begin x := 3; SUB4(SUB2) end; {de sub3} procedure SUB4(SUBX); var x : integer; begin x := 4; SUBX end; {de sub4} begin {de sub1} x := 1; SUB3 end; {de sub1} Parâmetros que são Nomes de Subprograma Se vinculação profunda, x = 1 Se vinculação ad hoc, x = 3 Se vinculação rasa, x = 4

183. 62 Ex. de linguagens: Vinculação profunda – é utilizado em linguagens de escopo estático (C e C++), porque o ambiente de definição é o mais natural. Vinculação rasa – é utilizado em linguagens de escopo dinâmico (Pascal e SNOBOL), onde o ambiente do subprograma invocado é mais natural. Parâmetros que são Nomes de Subprograma (5)

185. C++ e Ada possuem sobrecarga de subprogramas predefinidos e programadores podem implementar novos subprogramas sobrecarregados.

186. Exemplo em C++:intmaximo(int x, int y) { return x>y ? x : y; } doublemaximo(double x, double y) { return x>y ? x : y; } intmaximo(int x, int y, int w, int z) { returnmaximo(maximo(x,y),maximo(y,z));}

189. Escrever um algoritmo de ordenação para vetores independente de seu tamanho.

191. Um subprograma genérico ou polimórfico é aquele que recebe parâmetros de tipos diferentes em diferentes ativações

192. Vantagens

193. Ganha em reutilização.

195. Subprogramas Carregados

197. Exemplo:

199. Funções de mesmo nome e parâmetros diferentes.

202. COMPILAR POR PARTES Compilar um programa por partes é fundamental para grandes softwares. Somente módulos precisam ser compilados (Unidades Chamadoras) LinkEditor é o programa que parte do sistema operacional que coleta as unidades compiladas. Em poucas palavras compilar só o que foi modificado

204. Sem independência se usarem entidades de outra.

205. Usada se for necessária fazer verificação de interface.

208. Quando um programa chama outro subprograma que é compilado pelo mesmo arquivo os 2 de fato compilados independentemente.

214. Sem relação mestre-escravo entre chamador e chamado.

215. Surgiu 1° na área de análise sintática . Usado no SIMULA-67 que tinha como propósito simular sistemas com processos independentes.

216. Múltiplos pontos de Entrada.

217. Frequentemente não começar pelo inicio que não é o inicio.

218. Criada na aplicacação por uma unidade-mestra e não por outra co-rotina.

220. Co-Rotinas

221. Co-Rotinas Obs: Tipicamente, co-rotinas repetidamente retomam a execução entre si, possivelmente em laço infinito.

222. Dúvidas Perguntem antes que o professor pergunte!!!!