refs to code in section 06, going on with functions in main

main.tex

@@ -21,87 +21,76 @@
 \import{sections/}{05-conditions}
 % 06 cycles
 \import{sections/}{06-cycles}
-% \section{Функции}
-% Функция - это такая обособленная часть кода, которую можно выполнять любое количество раз. У функций обязательно в таком порядке должны быть описаны: тип возвращаемого значения, название, аргументы и так называемое тело, то есть собственно исполняемый код. Рассмотрим более детально функцию \code{int main (int argc, char *argv[])}: \code{int} - это \textit{тип возвращаемого значения}, то есть на том месте, откуда будет вызвана эта функция, в результате её работы по выполнении оператора \code{return;}, появится некое целое число. Возвращаемые значения могут быть любых типов. В случае же когда функция не должна возвращать результат своей работы, или никакого возвращаемого результата не предполагается, указывается ключевое слово \code{void} (англ. - пустота). То есть на месте вызова функции в результате её выполнения ничего не появится. Оператор \code{return;} обязателен для не-void функций, а в \code{void} функциях может присутствовать или нет, но никогда не содержит возвращаемого значения. \code{main} - это \textit{название функции}. Функция именно с таким названием, написанным с маленькой буквы, всегда является точкой входа в программу (\hyperref[text:main]{\ref{text:main}}). Операционная система ищет именно эту функцию, когда получает команду на выполнение программы.
-% \frm{Названия функций в рамках одной программы не должны повторяться и не должны начинаться с цифр или спецсимволов, также, как и названия переменных (\hyperref[text:naming]{\ref{text:naming}}) никаких других ограничений на название функций не накладывается.}
-% Конструкция в круглых скобках \code{(int argc, char *argv[])} - это \textit{аргументы функции}. Аргументы функции - это такие переменные, которые создаются при вызове функции и существуют только внутри неё. С их помощью можно передать в функцию какие-то параметры и исходные данные для работы. Аргументы пишутся в круглых скобках сразу после названия функции. В случае если функция не принимает аргументов необходимо поставить после названия пустые круглые скобки. Весь код, содержащийся в фигурных скобках после аргументов функции называется \textit{телом функции}. Это те операторы и команды, которые будут последовательно выполнены при вызове функции. В теле функции мы можем \textbf{вызывать} другие функции, но никогда не можем создавать в теле функции другие функции. Никаких других ограничений на написание тела функции язык не накладывает.
-% \begin{verbatim}
-% ТипВозвращаемогоЗначения Имя (СписокАргументов)
-% {
-%     ТелоФункции
-%     return ВозвращаемоеЗначение;
-% }
-% \end{verbatim}
 
-% \begin{lstlisting}[language=C,style=CCodeStyle]
-% void somefunction() {  // <-- this is a function
-%     // some useful things
-% }
+\section{Функции}
+\subsection{Понятие функции, параметры и аргументы}
+Функция - это такая обособленная часть кода, которую можно выполнять любое количество раз. У функций обязательно в таком порядке должны быть описаны: тип возвращаемого значения, название, параметры и так называемое тело, то есть собственно исполняемый код. Рассмотрим более детально функцию \code{int main (int argc, char *argv[])}: \code{int} - это \textit{тип возвращаемого значения}, то есть на том месте, откуда будет вызвана эта функция, в результате её работы по выполнении оператора \code{return;}, появится некое целое число. Возвращаемые значения могут быть любых типов. В случае же когда функция не должна возвращать результат своей работы, или никакого возвращаемого результата не предполагается, указывается ключевое слово \code{void} (англ. - пустота). То есть на месте вызова функции в результате её выполнения ничего не появится. Оператор \code{return;} обязателен для не-void функций, а в \code{void} функциях может присутствовать или нет, но никогда не содержит возвращаемого значения. \code{main} - это \textit{название функции}. Функция именно с таким названием, написанным с маленькой буквы, всегда является точкой входа в программу (\hyperref[text:main]{\ref{text:main}}). Операционная система ищет именно эту функцию, когда получает команду на выполнение программы.
+\frm{Названия функций в рамках одной программы не должны повторяться и не должны начинаться с цифр или спецсимволов, также, как и названия переменных (\hyperref[text:naming]{\ref{text:naming}}) никаких других ограничений на название функций не накладывается.}
+Конструкция в круглых скобках \code{(int argc, char *argv[])} - это \textit{параметры функции}. Параметры функции - это такие переменные, которые создаются при вызове функции и существуют только внутри неё. С их помощью можно передать в функцию какие-то аргументы и исходные данные для работы. Параметры пишутся в круглых скобках сразу после названия функции. В случае если функция не принимает параметров необходимо поставить после названия пустые круглые скобки. Весь код, содержащийся в фигурных скобках после параметров функции называется \textit{телом функции}. Это те операторы и команды, которые будут последовательно выполнены при вызове функции. В теле функции мы можем \textbf{вызывать} другие функции, но \textbf{никогда не можем создавать в теле функции другие функции}. Никаких других ограничений на написание тела функции язык не накладывает.
+\begin{verbatim}
+ТипВозвращаемогоЗначения Имя (СписокАргументов)
+{
+    ТелоФункции
+    return ВозвращаемоеЗначение;
+}
+\end{verbatim}
+Далее приведём небольшой пример, который призван продемонстрировать, как выглядит простейшее \textit{объявление} и \textit{описпание} функций (function declaration and definition).
+\begin{lstlisting}[language=C,style=CCodeStyle]
+void somefunction() {  // <-- this is a function
+    printf("some function\n");
+    // some useful things
+}
   
-% int main (int argc, const char* argv[]) {
-%     // more useful things
-%     somefunction();    // <-- this is invocation
-%     return 0;
-% }
-% \end{lstlisting}
+int anotherFunction() {
+    printf("another function\n");
+    // more useful things happened
+    return 10;
+}
 
-% Функции принято разделять на проверяющие, считающие и выводящие, и каждая из вышеописанных функций не должна нести дополнительной нагрузки. То есть, функция не должна знать откуда в программе появились её аргументы, и где будет использован результат её работы. Для примера опишем функцию суммирующую два числа. в качестве аргументов она будет принимать целые числа и возвращать целочисленный результат. Обратите внимание что функция не знает откуда взялись эти числа, мы можем их считать с консоли, можем задать в виде констант или получить в результате работы какой то другой функции. 
-% Внутри функции main мы вызываем нашу функцию sum суммирующую два числа и передаем в качестве аргументов эти числа.
+int main (int argc, const char* argv[]) {
+    printf("main function\n");
+    // more useful things
+    somefunction();    // <-- this is invocation
+    int x = anotherFunction();
+    printf("x = %d\n", 10);
+    return 0;
+}
+\end{lstlisting}
+Так, на тринадцатой строке кода выше мы видим, что \textbf{вернувшееся} из функции, объявленной на пятой строке целое число \code{10} будет присвоено переменной \code{x}.
+\begin{verbatim}
+$ ./program
+main function
+some function
+another function
+x = 10
+$
+\end{verbatim}
+Функции принято разделять на проверяющие, считающие и выводящие, и каждая из вышеописанных функций не должна нести дополнительной нагрузки. То есть, функция не должна знать откуда в программе появились её параметры, и где будет использован результат её работы. То есть сам язык таких ограничений не накладывает, но такой подход к написанию функций делает их значительно более гибкими и даёт им возможность быть переиспользованными. Без применения такого подхода было бы невозможно писать абстрактные библиотеки и фреймворки.
+\frm{\textbf{Параметры функции} - это те переменные, которые указываются в круглых скобках при определении или описании функции. Параметры функции существуют как локальные переменные в кодовом блоке тела функции.\textbf{Аргументы функции} - это те значения переменных или литералов, которые указываются в круглых скобках при выхове функции.}
+Для примера опишем функцию, суммирующую два числа. Для простоты, в качестве аргументов она будет принимать целые числа и возвращать целочисленный результат. Обратите внимание что функция не <<знает>> откуда взялись эти числа, мы можем их прочитать из консоли, можем задать в виде констант или получить в результате работы какой-то другой функции. Внутри функции \code{int main (int argc, char *argv[])} мы вызываем нашу функцию \code{sum(int x, int y)} суммирующую два числа и передаём в качестве аргументов эти числа.
+\begin{lstlisting}[language=C,style=CCodeStyle]
+int sum(int x, int y) {
+    int result = x + y;
+    return result;
+}
 
-
-
-
-
-
-
-% int sum(int x, int y) {
-%     int result = x + y;
-%     return result;
-% }
-
-
-
-
-
-% int main (int argc, const char* argv[]) {
-%     sum(50, 60);
-% return 0;
-% }
-% Обратите внимание, что в качестве аргументов мы можем передавать константные значения, а также переменные. Значения переменных мы можем получить например из консоли, либо в результате выполнения какой-нибудь другой функции.
-% int main (int argc, const char* argv[]) {
-% int a;
-% scanf(“%d, &a”);
-% sum(50, a);
-% return 0;
-% }
-% Как уже было сказано - аргументы - это переменные, которые хранят в себе некоторые параметры вызова функции. Аргументы позволяют использовать одни и те же функции с разными исходными данными. Приглядимся повнимательнее к хорошо знакомой нам функции printf(). Строка, которую мы пишем в круглых скобках в двойных кавычках это и есть аргумент функции. То есть мы знаем, что функция умеет выводить на экран строки. Как именно - нам нет дела, а какие именно строки - мы указываем в качестве аргумента.
-% Функция printf() примечательна еще и тем, что она может принимать в себя нефиксированное количество аргументов. Описание работы таких функций, а также их написание выходит далеко за пределы основ языка, нам важно помнить что мы можем это использовать. В аргументе функции printf() мы можем написать заполнитель соответствующего типа и вызвать нашу функцию sum.
-
-
-
-
-
-
-% printf(“HelloWorld!”);
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-% printf(“%d”, sum(50, a));
-
-
-
-% Теперь мы без проблем можем оформить уже существующие у нас программы в виде функций. Например, оформим в виде функций программу проверки простоты числа. 
-% Для этого опишем функцию которая возвращает целое число, назовем ее isPrime, в качестве аргумента она принимает целое число, назовем его number. Найдем из предыдущих занятий программу определения простоты числа и скопируем в тело функции. 
+int main (int argc, const char* argv[]) {
+    int a;
+    scanf("%d", &a);
+    int x = sum(50, a);
+    printf("x = %d\n", 10);
+    return 0;
+}
+\end{lstlisting}
+Обратите внимание, что в качестве аргументов мы можем передавать константные значения, а также переменные. Значения переменных мы можем получить например из консоли, либо в результате выполнения какой-нибудь другой функции.
+\begin{verbatim}
+$ ./program
+x = 110
+$
+\end{verbatim}
+Как уже было сказано, параметры - это переменные, которые хранят в себе некоторые начальные значения вызова функции. Параметризация позволяет использовать одни и те же функции с разными исходными данными. Приглядимся повнимательнее к хорошо знакомой нам функции \code{printf();}. Строка, которую мы пишем в круглых скобках в двойных кавычках - это аргумент функции. То есть мы знаем, что функция умеет выводить на экран строки, как именно - нам нет дела, а какие именно строки - мы указываем в качестве аргумента. Функция \code{printf();} примечательна еще и тем, что она может принимать в себя нефиксированное количество аргументов. Описание работы таких функций, а также их написание выходит далеко за пределы основ языка, нам важно помнить что мы можем это использовать. В аргументе функции \code{printf()} мы можем написать заполнитель соответствующего типа и, например, вызвать нашу функцию \code{sum}.
+\subsection{Оформление функций. Рефакторинг кода}
+Теперь мы без проблем можем оформить уже существующие у нас программы в виде функций. Например, оформим в виде функции программу проверки простоты числа. Для этого опишем функцию которая возвращает целое число, назовем ее \code{isPrime()}, в качестве параметра она будет принимать целое число, назовем его \code{number}. Найдем в предыдущих разделах (стр. \hyperref[code:isPrime]{\pageref{code:isPrime}}) программу определения простоты числа и скопируем в тело функции. 
 % Внесем небольшие правки, уберем вывод т.к. это проверяющая функция, вывод оставим для основной части. И допишем если делителей 2 то число простое, возвращаем 1. Если же делителей больше – число не простое, возвращаем 0.
 % Такой вывод можно записать и другим способом, return (d == 2) – это выражение в случае истины вернет 1 в случае лжи 0.
 % Можно воспользоваться тернарным оператором, т.е. написать 

sections/06-cycles.tex

@@ -144,6 +144,7 @@ printf("%d powered by %d is %d \n", base, significative, result);
 \end{lstlisting}
 Конечно, мы можем спросить у пользователя какое число, и в какую степень он хочет возвести, для этого применим уже привычные нам конструкции. Так, весь код программы будет иметь следующий вид:
 \lstinputlisting[language=C,style=CCodeStyle]{../sources/power.c}
+\label{code:power}
 Запустим нашу программу, введем для базы значение два, для показателя десять. Убедимся, что наша программа работает корректно, $2^{10}=1024$.
 \begin{verbatim}
 $ ./program
@@ -185,6 +186,7 @@ if (dividers == 3)
 \end{lstlisting}
 Если количество целочисленных делителей не изменилось, то мы прекратим текущую итерацию цикла при помощи ключевого слова \code{continue}. Как мы знаем, оператор \code{continue} передаст управление в логическую конструкцию цикла, заставив программу проигнорировать все дальнейшие инструкции в рамках текущей итерации. Если количество целочисленных делителей достигнет трёх, что будет означать нецелесообразность дальнейших вычислений, мы разорвем цикл при помощи ключевого слова \code{break}. И полный получившийся код приложения будет такой:
 \lstinputlisting[language=C,style=CCodeStyle]{../sources/prime.c}
+\label{code:isPrime}
 Естественно, повторимся, этот код можно оптимизировать по множеству направлений, как минимум, сократив как количество проверок, так и границы проверок (нет смысла проверять числа больше, чем $\sqrt{number}$). Дополнительно можно не проверять чётные числа, например.
 \begin{verbatim}
 $ ./program
@@ -253,6 +255,7 @@ default:
 \frm{Важно помнить, что в случае отсутствия внутри \code{case} оператора \code{break;}, программа будет выполнять последующие кейсы, пока не найдёт \code{break;} или пока не закончится конструкция \code{switch()\{\}}, то есть пока не встретится её закрывающая фигурная скобка.}
 В кейсах мы опишем  присваивание результата в переменную \code{result}, а после выхода из \code{switch()\{\}} - вывод результата в консоль. Кейсом по умолчанию будет вывод пользователю сообщения о невозможности распознать оператор. Так получается, что даже если мы ввели неизвестный оператор, программа попытается вывести в консоль результат, что неприемлемо. Поэтому кейс по умолчанию должен содержать также и оператор \code{return 1;} вынуждающий программу экстренно завершиться с кодом ошибки \code{1}. Получится такой код:
 \lstinputlisting[language=C,style=CCodeStyle]{../sources/calculator.c}
+\label{code:calculator}
 Запустив описанный нами калькулятор, убедимся что все работает. Сымитируем нерадивого пользователя и несколько раз попробуем ввести при использовании четвёртого оператора цифру ноль, программа естественно не даст нам этого сделать.
 \begin{verbatim}
 $ ./program