Curso completo de programación con lenguaje C

6 - Funciones

Durante todo este tiempo hemos usado funciones para realizar multitud de operaciones, como escribir por pantalla, leer por teclado, realizar diversas operaciones matemáticas con las funciones de math.h y un largo etc. Este capítulo se centrará no en esas funciones que ya conocemos, si no en cómo crear nosotros mismos funciones que necesitemos y cómo usarlas.

El prototipo

Ya se había comentado en un capítulo anterior que era el prototipo de una función, en el que se resumen los elementos de ella en una sola línea: las entradas, la salida y su nombre.

salida nombre(entrada1, entrada2,...);

Tanto la salida como las entradas tienen que corresponder con tipos de variable que existan, ya conocemos unos cuantos como bool, int, float, double, char, etc. También una especial mención a la variable void (vacío), que es la especificada en el caso de que no se quiera ninguna variable.

int funcion1(int, int); // Entradas: 2 números enteros. Salida: un número entero
void funcion2(int); // Entrada: 1 número entero. Salida: Nada
bool funcion3(float, int); // Entradas: 1 número entero y un float. Salida: Un booleano

La única restricción necesaria para estos prototipos es que una función en C solo puede tener una salida. Los prototipos deben escribirse antes de la función main.

Este sería un programa de ejemplo después de escribir nuestros prototipos:

#include <stdio.h>

int funcion1(int, int); 
void funcion2(int); 
bool funcion3(float, int); 

int main(void){
     



return 0;
}

La definición

Después de haber decidido nuestros prototipos, ahora toca definir el contenido de cada función. Esta vez después del main se deben volver a escribir los prototipos, aunque sin el punto y coma, abrir unas llaves y darle nombre a todas las entradas.

bool esDivisible(int dividendo,int divisor){

}

En este ejemplo vamos a hacer la función esDivisible, que debería recibir dos entradas, dividendo y divisor, ya hemos nombrado adecuadamente, y devolverá simplemente si es cierto que son números divisibles, por tanto, su salida debe ser un bool.

Una vez dentro de la función se crea un entorno de variables nuevo, un entorno local. Desde aquí dentro no se pueden acceder a las variables que se habían creado dentro de main, sólo se pueden usar las que estén dentro de la propia función, que en este caso son 'dividendo' y 'divisor', que al haber sido declaradas como entradas, ya existen sin necesidad de declararlas.

bool esDivisible(int dividendo,int divisor){
        int resto;
        resto = dividendo % divisor;
        if (0 == resto){
                 return 1;
        }
        else{
                 return 0;
        }
}

En la definición de esDivisible podeis ver otra de las palabras reservadas de C, que ya era conocida, return. return rompe la secuencia del programa, es decir, si se consigue llegar dentro de una función a un return, ahi se saldrá de esa función. El numero que se retorna además, deberá corresponderse con el tipo que se había especificado como salida en el prototipo, en este caso un bool. Si una función no tenía salida (void), no se puede usar return.

Toda esta información puede resultar muy confusa, la mejor manera de interiorizarlo es analizando ejemplos ya hechos, como por ejemplo estos:

char aMinusculas(char letra){
         if (letra > 64 && letra < 91){ //es una letra mayuscula?
                 return (letra + 32); //32 es la distancia entre las mayus y minus 
         else{
                 fprintf(stderr,"El caracter introducido no era una letra may%cscula", 163);
                 return letra;
         }
}

En este caso tenemos una función que recibe un caracter (presumiblemente una letra mayúscula), y devuelve la misma letra, pero en minúsculas. Al entrar a la función se nos han limpiado las variables, pero tenemos ya una creada, 'letra', que contendrá el caracter con el que operar. Se realiza la comprobación de si es efectivamente le entrada esperada. En caso positivo se opera y se retorna el valor en minuscula y en caso negativo se hace aparecer un aviso por la consola (stderr es el fichero estandar de error, que en este caso es la pantalla) y se retorna el valor inalterado de la letra.

El uso de funciones

Una vez definidas y codificadas nuestras funciones solo hace falta una cosa... usarlas! Suponiendo que ya hemos rellenado el prototipo antes de empezar main y hemos escrito todo el contenido de la función después del main. El aspecto de nuestro programa con uno de los ejemplos de antes debería ser algo así:

#include <stdio.h>

char aMinusculas(char); 

int main(void){


}

char aMinusculas(char letra){
         if (letra > 64 && letra < 91){ //es una letra mayuscula?
                 return (letra + 32); //32 es la distancia entre las mayus y minus 
         else{
                 fprintf(stderr,"El caracter introducido no era una letra may%cscula", 163);
                 return letra;
         }
}

Ahora en nuestro programa haremos las acciones necesarias, además usando nuestra función. Cuando expliqué las cosas que contenía math.h os presenté el prototipo de las instrucciones y a partir de ahí sabíamos usarlo: en las entradas especificamos variables reales de nuestro programa y las salidas se asignan de derecha a izquierda como siempre a otra variable, como por ejemplo

char r;
char s;
fflush(stdin);
fscanf(stdin, "%c", &r);
s = aMinusculas(r);

variables de ámbito local y global

Para terminar con esta lección es importante que hable sobre el ámbito de las variables. Hasta ahora siempre habiamos creado las variables dentro del main y no habiamos tenido ningún problema. Las variables creadas dentro de una función (como es main) solo existen dentro de esa función.

Esto no representaba ningún problema, ya que todos nuestros programas solo consistían en una función main, pero ahora tenemos otras funciones externas y la cosa cambia. Supongamos que tenemos un programa tal que así:

#include <stdio.h>

void funcion1(void);

int main(void){
   int n = 3;
   funcion1();
   return 0;
}

void funcion1(void){
    fprintf(stdout, "%d", n);
}

En este ejemplo cabría esperar que el resultado fuese que se escriba por pantalla el valor de n, que es 3, pero no es así. Lo que ocurrirá es que da error, la variable n no existe dentro de funcion1, ha sido creada en main, y solo puede llamarse desde main. n es lo que se conoce como una variable local. Solo puede ser vista de manera parcial en el programa, concretamente desde la función donde se ha creado.

#include <stdio.h>

void funcion1(int);

int main(void){
   int n = 3;
   int s = 7;

   funcion1(n);
   

fprintf(stdout, "%d", n);
fprintf(stdout, "%d", s);
}

void funcion1(int X){
    int s;
    s = X * 2;
}

Ahora otro ejemplo. Esta vez la funcion1 recibe un parámetro de entrada, un número entero y opera con él. Ese parámetro es n, pero una vez que se llega al interior de la función se crea la variable local X, y el n del main permanece intacto. Se crea entonces la variable s, que toma el valor de X * 2, termina la funcion y se destruyen todas las variables locales. De vuelta al main imprimimos el contenido de n y de s, que es lo que se escribe, el valor que se les asignó en main o el valor cambiado de funcion1? La respuesta correcta es la primera, porque si se llama a n y s desde main, se van a tomar las variables locales de main, no las variables locales de una funcion externa, aunque se llamen igual.

Una manera de solucionar este desaguisado es con punteros, que veremos en la siguiente lección. También gracias a los punteros podremos tener varios parámetros de salida en una función. Pero además existe otra manera, creando variables globales, que como su propio nombre indica, pueden ser accedidas desde cualquier punto del programa, tanto el main como las funciones. La manera de crear una variable global es simplemente declararla fuera de cualquier función.

#include <stdio.h>
int n = 3;

void funcion1(void);

int main(void){
   n = n + 3;
   funcion1();
   return 0;
}

void funcion1(void){
    n = n * 2;
    fprintf(stdout, "%d", n);
}

En este caso se crea n como variable global y se le asigna el valor 3. Tened cuidado porque no se puede operar fuera de las funciones con las variables globales, es decir si en la tercera linea pusiese un if o cualquier cosa, el programa va dar error de compilación.

una vez dentro del main sin haber creado variables locales ni nada, se suma 3 al valor de n. n es una variable que ya existe en el scope de la función main, ya que es global, asi que no hay ningun problema. Posteriormente se entra en funcion1 y se vuelve a operar sobre n, a continuación se imprime el valor, que será 12.

Deberes

Esta vez seré benévolo. Los deberes para esta lección será tan solo hacer un programa, aunque será largo. Simplemente consiste en convertir a funciones ejercicios ya realizados anteriormentes, cuyos prototipos serán los siguientes:

int menu(void);
double productoComoSumas(double, double);
double potenciaComoMultiplicaciones(double, double);
int factorial (int);
char aMayusculas(char);
char aMinusculas(char);
bool esLetra(char);
bool esNumero(char);
bool esSigno(char);
void dibujarLinea(int);
void dibujarRectangulo(int);

Supongo que al saber nombres y parametros de entrada/salida lo que tiene que hacer cada funcion se sobreentiende no?

El programa debe contener todos estos prototipos y las funciones codificadas perfectamente funcionales. Para comprobar que efectivamente funciona, escribir en el main una "demo" que muestre por pantalla el funcionamiento de cada funcion.