1. Prednáška 8 podprogramy typy podprogramov lokálne a globálne objekty
procedúry
funkcie
parametre volané hodnotou a adresou

2. Motivačný príklad
Nakreslite vláčik s 10 vozňami a lokomotívou.

3. Diskusia rozdeľme úlohy na nakreslenie vozňov a nakreslenie lokomotívy
vozeň pozostáva z obdĺžnika a dvojice kružníc, napr.:
Image1.Canvas.Rectangle(100,100,140,120);
Image1.Canvas.Ellipse(105,115,115,125);
Image1.Canvas.Ellipse(125,115,135,125);
realizovať výpočty a triafať sa do súradníc je časovo i psychicky  náročné
existuje jednoduché riešenie, prostredníctvom ktorého vykreslíme naraz celý vozeň

4. Podprogramy
ucelené a relatívne samostatné časti programu (nakreslenie vozňa)
obvykle zodpovedajú algoritmu riešiacemu čiastkovú úlohu (nakreslenie vozňa)
umožňujú vytváranie hierarchie programu, zvyšujú prehľadnosť a v niektorých prípadoch sú nevyhnutnými súčasťami aplikácie
stretli sme sa s nimi už pri vytváraní prvého programu
každá udalosť komponentu je obsluhovaná prostredníctvom samostatného podprogramu (procedúry)

5. Môj prvý podprogram
ako zabezpečiť, aby sa vozeň vykreslil na zadanej súradnici?
musí ju poznať
časť programu, ktorá bude vykreslenie realizovať musí túto pozíciu od hlavného programu získať

6. Môj prvý podprogram II. zápis by mohol vyzerať nasledovne:
Image1.Canvas.Rectangle(x,y,x+40,y+20);
Image1.Canvas.Ellipse(x+5,y+15,x+15,y+25);
Image1.Canvas.Ellipse(x+25,y+15,x+35,y+25);
odkiaľ vezmem x a y?
priradím pred každým zavolaním/zadaním uvedeného kódu
vytvorím z vozňa podprogram a súradnice budem posielať ako parametre

7. Procedúra
existujú dva typy podprogramov (neskôr), my využijeme procedúru:
procedure Vozen(x,y:integer);
begin
Image1.Canvas.Rectangle(x,y,x+40,y+20);
Image1.Canvas.Ellipse(x+5,y+15,x+15,y+25);
Image1.Canvas.Ellipse(x+25,y+15,x+35,y+25);
end;

8. Umiestnenie procedúry
pri vytváraní vlastného podprogramu ho budeme spočiatku viazať na form (unit), v ktorom ho vytvárame - zjednoduší sa prístup ku komponentom (pokiaľ sa na ne budeme v rámci podprogramu odvolávať) - zlepší sa prehľadnosť kódu:
v implementačnej časti:
budeme pred názov vkladať jeho vlastníka (napr. TForm1),
do interface:
budeme vkladať ako súčasť triedy TForm1, už bez vlastníka.
volanie
cez názov procedúry s parametrami v zátvorkách

9. Skupina vozňov
prostredníctvom cyklu a zmenou parametrov vykreslíme požadovaný počet vozňov nasledovne:
procedure TForm1.Button2Click(Sender:TObject);
var i:integer;
begin
for i:=1 to 10 do Vozen(i*50,100);
end;

10. Lokomotíva
využijeme hotový podprogram vozňa, pridáme len komín a kabínu pre rušňovodiča
procedure TForm1.Lokomotiva(x,y:integer);
begin
Vozen(x,y);
Image1.Canvas.Rectangle(x+10,y,x+15,y-10);
Image1.Canvas.Rectangle(x+25,y,x+40,y-10);
end;

11. Záver
podprogram možno volať aj z iného podprogramu

12. Možnosti použitia podprogramov
systémom generované podprogramy
pri zložitejších aplikáciách je vhodné vytvárať i podprogramy vlastné
možnosti použitia:
v programe sa vyskytuje úplne rovnaká postupnosť príkazov viackrát na rôznych miestach
je bez diskusie, že opakovanie tých istých postupností príkazov vedie jednak k nehospodárnemu využívaniu prostriedkov:
(zbytočne sa zväčšuje veľkosť výsledného súboru a to ako exe, tak i zdojového kódu) a
predstavuje nočnú moru pre tých, ktorí majú zdrojový kód neskôr ladiť – každú úpravu treba realizovať na všetkých miestach

13. Použitie podprogramov II.
v programe sa viackrát vyskytuje podobná postupnosť príkazov odlišujúca sa iba parametrami
otváranie dvoch rôznych súborov a ich prečítanie do rôznych Listboxov,
hľadanie NSD v rámci aplikácie na viacerých miestach a pod.
množstvo grafických príkladov

14. Použitie podprogramov III.
potrebujeme zvýšiť prehľadnosť programu a priblížiť jeho zápis “ľudskému” riešeniu
veľmi častý dôvod, pri ktorom programátor postupuje pri vytváraní programu tak, že najprv určí postupnosť vykonania jednotlivých podprogramov slovne, a až potom ich „kóduje“
napr.:
VycistiMriezku;
NacitajHodnotyZoSuboru;
NajdiNajmensiPrvok;
Vypis;
výhodou takéhoto postupu je, že okrem zrozumiteľného zápisu algoritmu si ujasní vlastné myšlienkové pochody ešte predtým ako začne písať samotný kód

15. Použitie podprogramov IV.
riešenie je formulované rekurzívne: celkové riešenie získame tak, že pojem je opísaný pomocou “samého seba”
napr.
n!=n*(n-1)!
an=an-1+d
a pod.

16. Zhrnutie Čo je podprogram?
relatívne samostatný algoritmus, ktorý je možné vykonávať samostatne alebo v závislosti na iných prvkoch programu
často ide o postup, ktorý je v rámci programu používaný viac ráz na rôznych miestach

17. Štruktúra podprogramu
každý podprogram si vyžaduje:
určenie jednoznačného názvu
definovanie typov/deklaráciu premenných
zápis príkazov do tela
vo všeobecnosti má tvar
hlavička podprogramu
deklaračná časť;
begin
algoritmus podprogramu
end

18. Typy podprogramov procedúry a funkcie procedúra funkcia
postupnosť príkazov – čiastkový program, ktorá má na starosti vykonanie postupnosti príkazov
pojem je všeobecnejší ako pojem funkcie
dokáže pracovať bez návratu hodnoty, alebo vrátiť akýkoľvek počet výsledkov
napr. VymazHodnoty, VratMinimumAMaximumZPola
funkcia
špecifický prípad procedúry
používa sa vtedy, ak potrebujeme zostaviť čiastkový algoritmus, ktorého volaním sa získava funkčná hodnota
napr. VratPI, ZistiMaxZDvochCisel a pod.

19. Procedúry I. automaticky generované
udalostné procedúry pre definované udalosti komponentov
zoznam udalostí na záložke Events Object Inspectora
dvojklik vytvorí obslužnú procedúru
v prípade existencie iných udalostných procedúr možno vybrať zo zoznamu
podmienkou sú rovnaké parametre

20. Procedúry II. podprogramy vytvárame (zatiaľ) ako súčasť formulára
vytvárané (zapisované) manuálne
treba si uvedomiť nasledovné fakty:
procedúry patriace formuláru sú umiestnené v samostatnom súbore – unite. Každý unit pozostáva z dvoch základných častí:
interface (rozhranie)
zoznam použitých unitov (iných),
zoznam typov a v rámci definovaného typu pre formulár (TFormx) i zoznam podprogramov, ktoré sú preň vytvorené,
sekciu končí deklaračná časť.
implementation (implementačná časť)
zdrojový kód podprogramov definovaných v časti interface.
podprogramy vytvárame (zatiaľ) ako súčasť formulára
názov (hlavičku vkladáme do tela Formx) a pred názov podprogramu v implementačnej časti uvádzame „Formx.“.

21. Interface a implementation

22. Príklad
Napíšte procedúru, ktorá sa vykoná kliknutím na tlačidlo Štart a vykreslí do Image1 hviezdičky. Vkladajte ich tak, že do prvého riadku vložíte jednu, do druhého dve, atď. až do riadku, ktorého poradové číslo je zadané v Edite.

23. Riešenie 1.
procedúra hviezdičky sa z udalostnej proce- dúry pre tlačidlo len zavolá
a tým poprie akýkoľvek zmysel používania procedúr:
rovnaký efekt by sme dosiahli jej priamym zápisom do udalostnej procedúry
navyše by sme ušetrili riadok kódu a definíciu procedúry 

24. Riešenie 1. kód na vypísanie hviezdičiek: procedure TForm1.Hviezdicky;
var n,i,j:integer;
riadok:string;
begin
n:=StrToInt(Edit1.Text);
for i:=1 to n do begin
riadok:='';
for j:=1 to i do begin
riadok:=riadok+'*';
end;
Image1.Canvas.TextOut(10,i*10,riadok);

25. Riešenie 2.
ak by sme chceli napísať napr. procedúru na iný spôsob vloženia hviezdičiek, napr. od n po 1,
*****
****
*** ** *
museli by sme zasa vytvárať takú istú procedúru a neušetril by sa ani riadok kódu
skúsme teda najprv počet hviezdičiek načítať v udalostnej procedúre tlačidla a len príkazy venované vkladaniu do obrázka realizovať v samostatnej procedúre

26. Riešenie 2. kód zápis na obrázku vedie ku kolapsu
premenná n nie je totiž mimo procedúry, v ktorej je definovaná, známa
ide o tzv. lokálnu premennú, s nasle- dovnými vlastnosťami:
vzniká pri zavolaní procedúry a pri jej ukončení pamäť uvoľňuje
je použiteľná a viditeľná len v tele procedúry, ktorej patrí

27. Riešenie 2. oprava
na to, aby sme mohli premennú použiť vo viac ako v jednej procedúre, ju potrebujeme definovať ako:
globálnu v rámci formulára
premennú deklarujeme v rámci časti private alebo public v tele formulára v sekcii Type
stane sa súčasťou formulára 1 rovnako ako procedúra, ktorú sme vytvárali
pokiaľ ju budeme potrebovať volať z iného fomulára, budeme k nej pristupovať ako Form1.n

28. Riešenie 2. oprava globálnu v rámci aplikácie
premennú deklarujeme v sekcii var v ľubovoľnom formulári
bude nezávislou na formulároch a prístupnou len na základe svojho mena z ľubovoľného miesta aplikácie

29. Riešenie 2. zase problém
v oboch prípadoch však máme problém, spočívajúci v tom, že po spustení aplikácie nás obrázok jednoducho ignoruje
dôvodom je, že počet prvkov v udalostnej procedúre tlačidla načítavame do lokálnej premennej n deklarovanej len v rámci udalostnej procedúry v jej deklaračnej časti
táto lokálna premenná prekryje globálnu premennú rovnakého mena a v rámci jej lokality sa globálna premenná ignoruje
=> zostáva jej preddefinovaní hodnota – pravdepodobne 0

30. Riešenie 2. riešenie problému
vymazať deklaráciu lokálnej premennej
a je to
Toto riešenie je veľmi neefektívne, neelegantné a nesprávne
Pokiaľ možno, globálnym premenným sa treba vyhýbať

31. Úloha 2
Pridajte do programu 5 tlačidiel, ktoré budú vkladať do obrázku 3,6,9,12 a 15 radov hviezdičiek podľa už uvedených pravidiel.
mohli by sme v každej udalostnej procedúre tlačidiel vkladať do premennej n príslušnú hodnotu, no krajším riešením bude použitie parametra, ktorý procedúre Hviezdicky priamo do tela oznámi, koľko hviezdičiek požadujeme.
aby sme nemuseli obrázok stále vymazávať pošleme do podrpogramu aj x-ovú pozíciu, na ktorej chceme postupnosť vykresliť

32. Úloha 2 kód
procedure TForm1.Hviezdicky(x,n:integer);
var i,j:integer;
riadok:string;
begin
for i:=1 to n do begin
riadok:='';
for j:=1 to i do begin
riadok:=riadok+'*';
end;
Image1.Canvas.TextOut(x,i*10,riadok);
analógia s pôvodnou procedúrou, pribudli len parametre v zátvorke

33. Úloha 2 diskusia
parameter je potrebné uvádzať (aj) v definičnej časti formulára (Type)
v samotnom kóde procedúry je jeho použitie dobrovoľné no odporúčané (aby sme vedeli, ktorá premenná reprezentuje parameter a ktorá je napr. globálna)
premenná s názvom parametra je po jeho vstupe do procedúry akoby nahradená „prinesenou“ hodnotou
do premennej s názvom parametra možno priraďovať hodnotu, no dôrazne to neodporúčame – rozpor s logikou
parameter rovnako ako lokálne premenné prekrýva premenné globálne
globálne n môžeme tým pádom vymazať 

34. Úloha 2 volanie procedúry
parameter je celočíselný, do procedúry preto z jednotlivých tlačidiel budeme posielať požiadavku nasledovným spôsobom:
Hviezdicky(10,3); Hviezdicky(100,6); ....
aby nám fungovala aj predchádzajúca činnosť, môžeme upraviť procedúru na vkladanie počtu hviezdičiek podľa hodnoty v edite:
procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
begin
Hviezdicky(200,StrToInt(Edit1.Text));
end;

35. Úloha 3
Napíšte program, ktorý do obrázka bude vkladať pre počet zadaný v edite hviezdičky tak, že začne počtom zadaným v edite, potom ho o jedna zmenší, atď až po 1.
pre hodnotu 5:
*****
****
*** ** *

36. Úloha 3 - kód
procedure TForm1.Hviezdicky(x,n:integer);
var i,j:integer;
riadok:string;
begin
for i:=n downto 1 do begin
riadok:='';
for j:=1 to i do begin
riadok:=riadok+'*';
end;
Image1.Canvas.TextOut(x,i*10,riadok);
downto riadi beh cyklu opačným smerom – od väčšej hodnoty k menšej

37. Úloha 3 - kód na sprehľadnenie úlohy existujúci kód mierne upravíme:
procedure TForm1.Hviezdicky(x,n:integer);
var i,j:integer;
riadok:string;
begin
for i:=n downto 1 do begin
NaplnRiadok(i);
Image1.Canvas.TextOut(x,i*10,riadok);
end;
NaplnRiadok zabezpečí naplnenie premennej riadok počtom i hviezdičiek

38. Procedúra v procedúre
v danej situácii je najrýchlejším riešením doplnenie procedúry do tela už existujúcej procedúry s tým, že má prístup ku všetkým premenným, ktoré sú deklarované v nadradenom podprograme:
procedure TForm1.Hviezdicky(n:integer);
var i,j:integer;
riadok:string;
procedure NaplnRiadok(pocet:integer);
begin
riadok:=‘’;
for j:=1 to pocet do riadok:=riadok+’*’;
end;
//****************************************
for i:=n downto 1 do begin
NaplnRiadok(i);
Image1.Canvas.TextOut(x,i*10,riadok);

39. Procedúry na rovnakej úrovni
predchádzajúci zápis však protirečí požiadavke hromadného využívania procedúr – ak by sme chceli naplnenie riadku využiť z iného miesta ako z procedúry Hviezdicky, nemáme k nej prístup – preto ju „osamostatníme“:
procedure TForm1.NaplnRiadok(pocet:integer);
begin
riadok:=‘’;
for j:=1 to pocet do riadok:=riadok+’*’;
end;
pri tomto zápise je však na premennú riadok položená požiadavka na prístupnosť z oboch procedúr => globálnosť a tým pádom neohrabanosť a znižovanie prehľadnosti

40. podobne, ako sme zaviedli parameter pri posielaní hodnoty do procedúry, zavedieme parameter i na získanie hodnoty premennej, ktorá bola v tele procedúry zmenená
premenná, ktorej hodnotu chceme z volanej procedúry získať, však potrebuje určité previazanie na premennú z volajúcej procedúry
toto previazanie zabezpečuje systém tak, že sa postará aby premenná z volanej i premenná z volajúcej procedúry ukazovali na to isté pamäťové miesto
ak sa potom v rámci volanej procedúry zmení hodnota príslušnej premennej, je po jej ukončení to isté (a zmenené) pamäťové miesto k dispozícii aj premennej z volajúcej procedúre
parametre, ktoré do procedúry s týmto úmyslom posielame sa označujú ako parametre volané adresou a v hlavičke procedúry nesú pred názvom var
spárenie premenných vo volanej a volajúcej procedúre je dané ich poradím v hlavičke i volaní procedúry

41. Volanie adresou
procedure TForm1.NaplnRiadok(poc:integer;var riadok:string);
var j:integer;
begin
riadok:=‘’;
for j:=1 to poc do riadok:=riadok+’*’;
end;
//*******************************************
procedure TForm1.Hviezdicky(x,n:integer);
var i:integer;
riadok:string;
for i:=n downto 1 do begin
NaplnRiadok(i,riadok);
Image1.Canvas.TextOut(x,i*10,riadok);
len zhodou okolností vystupuje premenná riadok v oboch procedúrach, nie je nutné aby niesli rovnaký názov

42. Diskusia
názov premennej, do ktorej požadujeme vrátenie hodnoty, nemusí byť totožný s názvom premennej používanej v procedúre
vďaka odkazu na rovnakú adresu v pamäti
druhým parametrom našej procedúry však MUSÍ byť premenná
hodnota totiž nemá adresu
ešte efektívnejší zápis nám v tomto prípade poskytnú funkcie

43. Funkcie špeciálny typ podprogramov
ako výsledok svojej činnosti vracajú hodnotu
zápis:
function Nazov(prip.parametre):typ navratovej hodnoty
var deklaracia potrebnych premennych
begin
telo funkcie
end
ostatné možnosti a požiadavky sú rovnaké ako v prípade procedúr vrátane posielania parametrov a volaní adresou

44. Riešenie úlohy prostredníctvom funkcie
od funkcie NaplnRiadok budeme chcieť, aby nám vrátila string, ktorý potom vložíme do obrázku
zbavíme sa tým potreby použitia premennej, ktorá by nám vracala hodnotu
function TForm1.NaplnRiadok(poc:integer):string;
var j:integer;
riadok:string;
begin
riadok:=‘’;
for j:=1 to poc do riadok:=riadok+’*’;
// do nazvu funkcie priradime premennu, ktorej hodnotu
// chceme pouzit ako navratovu
NaplnRiadok:=riadok;
end;
návratovú hodnotu získavame jednoduchým priradením hodnoty názvu funkcie

45. Riešenie úlohy prostredníctvom funkcie II.
napĺňanie hviezdičiek potom môže vyzerať napr.:
procedure TForm1.Hviezdicky(x,n:integer);
var i:integer;
riadok:string;
begin
for i:=n downto 1 do begin
riadok:=NaplnRiadok(i);
Image1.Canvas.TextOut(x,i*10,riadok);
end;

46. Riešenie úlohy prostredníctvom funkcie III.
alebo ešte lepšie:
procedure TForm1.Hviezdicky(n:integer);
var i:integer;
begin
for i:=n downto 1 do begin
Image1.Canvas.TextOut(x,i*10,NaplnRiadok(i));
end;
vo funkcii sme síce nejaký ten riadok pridali, ale pri jej viacnásobnom použití očividne ušetríme

47. ak návratové hodnoty nepožadujeme, postačí nám procedúra
Čo je lepšie?
v prípade požiadavky jedinej návratovej hodnoty je prehľadnejší zápis funkcie
pokiaľ potrebujeme vrátiť viac hodnôt, riešením je použitie parametrov volaných adresou
a je v podstate jedno, či ako súčasť procedúry alebo funkcie
ak návratové hodnoty nepožadujeme, postačí nám procedúra

48. Príklad 1 Napíšte funkciu, ktorá z dvoch zadaných čísel vráti minimum.
function TForm1.min(a,b:integer):integer;
begin
if a>b then min:=b
else min:=a;
end;
volanie:
procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
var a,b:integer;
a:=StrToInt(Edit1.Text);
b:=StrToInt(Edit2.Text);
Label1.Caption:=IntToStr(Min(a,b));

49. Príklad 1 a dokonca je možné aj nasledovné volanie:
procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
var a,b:integer;
begin
a:=StrToInt(Edit1.Text);
b:=StrToInt(Edit2.Text);
c:=StrToInt(Edit3.Text);
d:=StrToInt(Edit4.Text);
Label1.Caption:=IntToStr(Min(Min(Min(a,b),c),d));
end;

50. Príklad 1 Pre zadané pole nájdite minimum.
opäť môžeme riešiť prostredníctvom funkcie
vstupom môže byť pole uvedené ako parameter
pokiaľ ho používame ako argument, je vhodná jeho definícia v Type
Type TPole=array[1..20] of integer;
....
function TForm1.MinimumPola(pole:TPole;pocet:integer):integer;
var i,min:integer;
begin
min:=pole[1];
for i:=2 to pocet do
if min>pole[i] then min:=pole[i];
MinimumPola:=min;
end;

51. Príklad 2 Pre zadané pole zistite jeho minimum a maximum.
požadujeme návrat dvoch hodnôt,
funkcia už nepostačí, resp. bol by to nejaký ten hybrid
použijeme procedúru s dvoma „var“ parametrami

52. Príklad 2 - riešenie a diskusia
procedure TForm1.MinMaxPola(pole:TPole;n:integer;var min, max
:integer):integer;
var i:integer;
begin
min:=pole[1];
max:=pole[1];
for i:=2 to n do begin
if min>pole[i] then min:=pole[i];
if max<pole[i] then max:=pole[i];
end;
návratové hodnoty používame priamo v tele procedúry ako obyčajné premenné
fakt, že po jej ukončení budú obsahovať premenné, ktoré boli pri volaní procedúry použité na 3. a 4. pozícii ich hodnoty, je zabezpečený prostredníctvom var v hlavičke

53. Mechanizmus volania podprogramu
keď sa objaví v programe volanie podprogramu:
zapamätá sa návratová adresa (kam sa bude treba vrátiť)
vytvoria sa lokálne premenné procedúry (s nedefinovanou hodnotou) a formálne parametre s hodnotami nastavenými podľa vstupov
prenesie sa riadenie programu do tela podprogramu
vykonajú sa všetky príkazy podprogramu
zrušia sa lokálne premenné
riadenie sa vráti za miesto v programe, odkiaľ bol podprogram volaný
kvôli potrebe vykonania všetkých týchto operácií môže byť rýchlosť programu s podprogramami o čosi nižšia ako bez ich použitia, pri súčasných procesoroch však ide o mizivé a prakticky nezmerateľné zdržanie.