[F.Abdelaziz]

البرمجة المتقدمة الدوال والمكتبات فى مترجم "الميكروسى" Functions and Libraries in mikroC

أولا : الدوال فى الميكروسى mikroC Functions
مقدمة:
الدالة هى مقطع مختص بذاته من التعليمات البرمجية (الكود) مكتوب لتنفيذ إجراءات محددة . عادة يتم إنشاء الدوال عندما يجب تنفيذ عملية واحدة فى أجزاء مختلفة من البرنامج الرئيسى . وهى علاوة على ذلك من المهارات البرمجية الجيدة لتقسيم البرنامج الكبير إلى عدد من الدوال الأصغر المستقلة . يتم تنفيذ العبارات الموجودة داخل الدالة عن طريق إستدعاء (أو إطلاق) call الدالة .

الصيغة العامة لتعريف الدالة :

الشكل التالى يوضح الصيغة العامة لتعريف الدالة , حيث يتضمن :

• تبدأ الصيغة بالنوع type" " ويشير إلى نوع البيانات العائدة returned بواسطة الدالة (نتيجة تنفيذها) .
• يلى ذلك "اسم الدالة" name .
• ثم مجموعة من الأقواس ( … , …..) , وبداخلها يتم إعلان أدلة أو وسائط arguments مفصولة بفواصل .
• وأخيرا جسم الدالة function body , والذى يتضمن كود عمليات الدالة , يكتب داخل مجموعة من الأقواس المعرجة { } .

مثال :

[F.Abdelaziz]

مثال :
فى المثال التالى :

· نوع type البيانات التى تعود بها الدالة نتيجة لتنفيذها وهى هنا بيلانات لعدد صحيح int .

• الدالة المسماة Mult تستقبل وسيطين (دليلين) لأعداد صحيحة هما a و b , وتعود (ترجع) returns بحاصل ضربهما كعدد صحيح أيضا .
• لاحظ أن استخدام الأقواس فى عبارة العودة هو اختيارى .

int Mult(int a, int b)
{
   return (a*b);
}

عندما يتم استدعاء الدالة فإنه عامة يكون من المتوقع أن يكون معطى عدد من الأدلة المعبرعنها فى قائمة أدلة (وسائط) الدالة . على سبيل المثال يمكن استدعاء الدالة السابقة بالطريقة التالية :

z = Mult(x, y);

حيث z متغير يحتوى على بيانات من نوع الأعداد الصحيحة ة int ( وهو نفس نوع عائد الدالة) . لاحظ أنه تم تعريف الأدلة فى تعريف الدالة وتم تمرير الأدلة عند استدعاء الدالة بشكل مستقل عن بعضهما البعض حتى لو كان لهما نفس الاسم .

• فى المثال السابق , عند استدعاء الدالة , يتم نسخ المتغير x إلى a والمتغير y إلى b عند الدخول إلى الدالة Mult .

حالات خاصة :

[F.Abdelaziz]

حالات خاصة :
الدوال الفارغة void :
بعض الدوال لا تعود بأى بيانات . يجب تعريف نوع بيانات مثل هذه الدوال على أنه "فارغ" void .
مثال :

void LED(unsigned char D)
{
    PORTB = D;
}

يمكن استدعاء الدوال الفارغة void بدون تخصيص أى عبارات , لكن نحتاج للأقواس لإخبار المترجم بأنه يتم استدعاء دالة .
مثال :

LED( );

دوال بدون وسائط :

[F.Abdelaziz]

دوال بدون وسائط :
بعض الدوال ليس بها أى وسائط .
مثال :
فى المثال التالى , الدالة المسماة Compl "تكمل" complements المنفذ PORTC للميكروكونترولر أى تحول أى بت بصفر إلى واحد وأى بت بواحد إلى صفر , بمعنى آخر عكس البتات . وهى لا تعود بأى بيانات void وليس بها وسائط ( ) :

void Compl( )
{
PORTC = ~PORTC;
}

يتم استدعاء هذه الدالة كما يلى :

Compl( );

[F.Abdelaziz]

عادة يتم تعريف الدوال قبل بدء البرنامج الرئيسى .
فيما يلى أمثلة لبعض تعريفات الدالة واستخدامها فى البرامج الرئيسية :
مثال 1 :
المطلوب :
كتابة دالة تسمى "مساحة الدائرة" Circle_Area لحساب مساحة الدائرة بدلالة نصف القطر ومن ثم استخدام نصف القطر كوسيط للدالة . ثم استخدام هذه الدالة فى برنامج رئيسى لحساب مساحة الدائرة التى نصف قطرها 2.5cm . وحفظ المساحة فى متغير يسمى Circ .
الحل :
يتم إعلان نوع بيانات الدالة كعدد حقيقى float ( بعلامة عشرية) .
يتم حساب مساحة الدائرة عن بواسطة الصيغة :

حيث "r" هو نصف قطر الدائرة . يتم حساب المساحة وحفظ قيمتها فى متغير "محلى" local variable يسمى "s" , حيث يمكن ,بعد ذلك , استعادتها من الدالة :

float Circle_Area(float radius)
{
  float s;
  s = PI * radius * radius;
  return s;
}

فيما يلى توضيح لطريقة استخدام الدالة Circle_Area فى برنامج رئيسى لحساب مساحة الدائرة التى نصف قطرها 2.5cm .
يتم تعريف الدالة قبل البرنامج الرئيسى .
داخل البرنامج الرئيسى , يتم استدعاء الدالة لحساب وحفظ المساحة فى المتغير Circ

/∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗
This program calls to function Circle_Area to calculate the area of a circle.
∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗/
/∗ This function calculates the area of a circle given the radius ∗/
float Circle_Area(float radius)
{
 float s;
 s = PI ∗ radius ∗ radius; // PI = 3.14
 return s;
}
/∗ Start of main program. Calculate the area of a circle where radius = 2.5 ∗/
void main()
{
  float r, Circ;
  r = 2.5;
  Circ = Circle_Area(r);
}

مثال 2 :

[F.Abdelaziz]

مثال 2 :
المطلوب :
كتابة دالة تسمى Area ودالة تسمى Volume لحساب مساحة وحجم اسطوانة على الترتيب . ومن ثم كتابة برنامج رئيسى لحساب مساحة وحجم اسطوانة نصف قطرها 2.0cm وارتفاعها 5.0cm . وحفظ المساحة فى المتغير cyl_area والحجم فى المتغير cyl_volume .
الحل :
مساحة الاسطوانة يتم حسابها بواسطة العلاقة :

حيث r و h هما نصف قطر وارتفاع الاسطوانة .

حجم الاسطوانة يتم حسابه بواسطة العلاقة :

فيما يلى الدوال التى تحسب مساحة وحجم الاسطوانة :

float Area(float radius, float height)
{
float s;
s = 2.0∗PI ∗ radius∗height;
return s;
}

 
float Volume(float radius, float height)
{
float s;
s = PI ∗radius∗radius∗height;
return s;
}

وفيما يلى البرنامج الرئيسى الذى يقوم بحساب مساحة وحجم اسطوانة نصف قطرها 2.0cm وارتفاعها 5.0cm :

/∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗
This program calculates the area and volume of a cylinder whose radius is 2.0cm
and height is 5.0cm.
∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗/
/∗ Function to calculate the area of a cylinder ∗/
float Area(float radius, float height)
{
float s;
s = 2.0∗PI ∗ radius*height;
return s;
}

 
/∗ Function to calculate the volume of a cylinder ∗/
float Volume(float radius, float height)
{
float s;
s = PI ∗radius∗radius∗height;
return s;
}
 
/∗ Start of the main program ∗/
void main()
{
float r = 2.0, h = 5.0;
float cyl_area, cyl_volume;
cyl_area = Area(r, h);
cyl_volume(r, h);
}

مثال 4-3 :

[F.Abdelaziz]

مثال 3 :
المطلوب :
كتابة دالة تسمى LowerToUppe لتحويل الأحرف الصغيرة lowercase إلى أحرف كبيرة uppercase .
الحل :
قيمة كود أسكى ASCII لأول حرف كبير (‘A’) هى 0x41 . بالمثل , قيمة كود أسكى لأول حرف صغير (‘a’) هى 0x61 .وبالتالى يمكن تحويل الأحرف الصغيرة إلى مكافئها من الأحرف الكبيرة عن طريق طرح 0x20 من الحرف الحرف الصغير .
فيما يلى الدالة المطلوبة :

unsigned char LowerToUpper(unsigned char c)
{
if(c >= 'a' && c <= 'z') //condition >> limits from 'a' to 'z'
return (c – 0x20);
else
return c;
}

[F.Abdelaziz]

مثال 4 :
المطلوب :
استخدام الدالة التى أنشأتها فى المثال السابق فى برنامج رئيسى لتحويل الحرف 'r' إلى حرف كبير .
الحل :
فيما يلى البرنامج المطلوب .
يتم إستدعاء الدالة LowerToUpper لتحويل الحرف الصغير بالمتغير Lc إلى حرف كبير وحفظه فى المتغير Uc .

/∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗
This program converts the lowercase character in variable Lc to uppercase
and stores in variable Uc.
∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗/
/∗ Function to convert a lower case character to upper case ∗/
unsigned char LowerToUpper(unsigned char c)
{
if(c >= 'a' && c <= 'z')
return (c – 0x20);
else
return c;
}

/∗ Start of main program ∗/
void main()
{
unsigned char Lc, Uc;
Lc = 'r';
Uc = LowerToUpper(Lc);
}

النماذج الأولية للدالة Function Prototypes :