Human-Computer Interaction Laboratory @ SNU

Functions

storage class, parameter passing, scope rules, recursion

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Getting Multiple Results from a Function

1-2

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Diagram of Function separate with Multiple Results

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Function Call

1-5

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Declaration and Definition

• Declaration of a function prototype

– return type

– function name

– parameters

• Definition of a function

#include <graphics.h>#include <conio.h>void five_circle(int x, int y); /* declaration */int main(void){

int n, m, l;

….for(n = 1; n <= 5; n++)

for(m = 1; m <= 5; m++)five_circle(50*n, 50*m); /* function call */

….

return 0;}

void five_circle(int x, int y) /* header */ /* function definition */

{

/* body starts here */

int l;

for(l = 1; l <= 5; l++) circle(x, y, 5*l);

}

Human-Computer Interaction Laboratory @ SNU DrawSquare (running) called DrawLine

Call Stack (run-time stack)

• stores information about the active subroutines of a

computer program (where to return after finishing exec)

• stack frames, activation frames, or activation records

• Execution stack

• Control stack

• Run-time stack

• Machine stack

• The Stack

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Call-by-value

• C

#include <stdio.h>void swap(int, int);int main(void){

int a=1,b=2;printf("Before swap : a=%d, b=%d\n",a,b);swap(a,b);printf("After swap : a=%d, b=%d\n",a,b);return 0;

}

void swap(int a, int b){

int temp;temp=a;a=b;b=temp;

}

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Scope Rules

•

• (

.)

#include <stdio.h>int main(void){

int a = 0, b = 1;

printf("1st a: %d, b: %d\n", a, b);{

int a = 3;printf("2nd a: %d, b: %d\n", a, b);

}printf("1st a: %d, b: %d\n", a, b);return 0;

}

{int a=1, b=2, c=3;printf("%3d%3d%3d\n", a, b, c); /* 1 2 3 */

{int b=4;float c=5.0;printf("%3d%3d%5.1f\n", a, b, c); /* 1 4 5.0 */a = b;

{int c; c = b;printf("%3d%3d%3d\n", a, b, c); /* 4 4 4 */

} printf("%3d%3d%5.1f\n", a, b, c); /* 4 4 5.0 */

} printf("%3d%3d%3d\n", a, b, c); /* 4 2 3 */

}

{int a, b;.....{ /* inner block 1 */

float b;..... /* int a is known, but not int b */

}.....{ /* inner block 2 */

float a;..... /* int b is known, but not int a *//* nothing in inner block 1 is known */

}....

}

#include <stdio.h>

int a();int b();int c();

int a(){

b();c();return 0;

}

int b(){ return 0; }

int c(){ return 0; }

int main(){

a();return 0;

}http://www.tenouk.com/ModuleZ.html

Call Stack – Example

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Process Address Space

code segment

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Block Structure

• 메모리 절약 : 메모리의 지역적 할당(필요한 곳에서만 할당)

• 함수정의는 모두 병렬 블록 구조

• 오류 수정(debugging)을 위해 임시로 블록을 삽입하여 작업

– 다른 부분에 영향을 주지 않고 작업 후 삭제

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Storage Class

• 변수의 세가지 속성

– name

– type

– storage class

• automatic, external, register, static

• scope (visibility)

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Automatic

• 기억영역 클래스를 지정하지 않고 블록 내에서 변수를 선언하면 모두 자동기억 클래스로 지정된다.

→ auto 키워드는 대부분 생략함

• 유효 범위 : 선언된 이후부터 선언된 블록의 끝까지

• 생존 기간 : 블록 진입시 생성/블록 탈출시 소멸

• 기억 장소 : stack 영역에 저장

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Register

• 빠른 수행시간이 요구되는 경우 사용된다.

• 유효 범위 : 선언된 이후부터 선언된 블록의 끝까지

• 생존 기간 : 블록 진입시 생성/블록 탈출시 소멸

• 기억 장소 : CPU내의 register에 저장

• 컴파일러가 쓸 수 있는 register의 수가 제한되어 있음

• register로 선언된 변수가 너무 많으면 stack에 저장됨

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Static ( )

• 다음에 블록을 들어갈 때 예전 값을 그대로 유지하고 싶은 경우 사용됨

• 유효 범위 : 선언된 이후부터 선언된 블록의 끝까지• 생존 기간 : 프로그램 시작시 생성/프로그램 종료시 소멸• 기억 장소 : 정적 영역에 저장

void f(void){

static int cnt = 0;

++cnt;if(cnt%2 == 0)..... /* do something */else..... /* do something different */

}

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External

• 블록과 함수간에 정보를 교환하기 위한 한 방법으로 사용됨

• 유효 범위 : 선언된 이후부터 선언된 파일의 끝까지

• 생존 기간 : 프로그램 시작시 생성/프로그램 종료시 소멸

• 기억 장소 : 정적 영역에 저장

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http://en.wikipedia.org/wiki/External_variable

External Variable

• Definition and DeclarationFile 1:

int GlobalVariable=1; /* implicit definition */

void SomeFunction(void); /* function prototype (declaration) */

int main() {

GlobalVariable = 2;

SomeFunction();

return 0;

}

File 2:

extern int GlobalVariable; /* explicit declaration */

void SomeFunction(void) { /* function header (definition) */

++GlobalVariable;

}

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Using Header Files

file2.h:

extern int GlobalVariable; /* explicit declaration */

file1.c:

#include “file2.h” /* Declaration made available here */

int GlobalVariable=1; /* implicit definition */

void SomeFunction(void); /* function prototype (declaration) */

int main() {

GlobalVariable = 2;

SomeFunction();

return 0;

}

file2.c:

#include “file2.h” /* Declaration made available here */

void SomeFunction(void) { /* function header (definition) */

++GlobalVariable;

}

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int a; /* can be visible outside this file */static int b; /* only visible throughout this file */

int func(void) {int c; /* lifetime: from beginning to end of this function (block) */static int d; /* lifetime: static -> with the same lifetime as the program */...

}

Static Variable

• static global vs. static local

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First Try

int factorial(int n) {

return n * factorial(n - 1); }

int main(void){

int n=5;printf(“%d!=%d”, n, factorial(n));

}

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Second Try

int factorial(int n) {

if (n==1) return 1;

elsereturn n * factorial(n - 1);

}

int main(void){

int n=5;printf(“%d!=%d”, n, factorial(n));

}

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Recursion: Factorial Example

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• 장점

–프로그램을 간결하게 작성할 수 있다.

–이해하기 쉽다.

–유지보수가 쉽다.

• 단점

–메모리가 많이 필요하다.

• 재귀호출이 반복되면 스택영역에 인자와 변수가쌓인다.

–느리다.

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Iterative Version

int factorial(int n)

{ /* iterative version */

int product = -1;

for( ; n>1; --n)

product *= n;

return product;

}