Funktionsaufrufe in C

Einführendes Beispiel

Das folgende Programm gibt eine mehr oder weniger zufällig ausgewählte int-Zahl zwischen »0« (einschließlich) und »RAND_MAX« (einschließlich) aus. »RAND_MAX« ist mindestens 32767.

main.c

#include <stdio.h>  /* printf */
#include <stdlib.h> /* rand   */
int main( void )
{ printf
  ( "%d\n", rand() ); }

stdout

Diese Zufallszahl wird in dem Programm mit einem Aufrufausdruck »rand()« notiert. Im folgenden werden solche Aufrufausdrücke näher beschrieben.

Wundern Sie sich nicht, wenn die angebliche Zufallszahl bei jeder Ausführung des Programms dieselbe (zum Beispiel 41) ist! Wir werden später behandeln, wie dies verändert werden kann. Da die Zahlen nicht wirklich „zufällig“ sind, werden sie als Pseudozufallszahlen bezeichnet.

Es kann sein, daß dieses Programm auch dann eine Zahl ausgibt, wenn einige der oben gezeigten include-Direktiven nicht verwendet werden. Das wird aber in diesem Fall nicht mehr von der Programmiersprache garantiert. Deswegen sollten die include-Direktiven immer wie beschrieben verwendet werden, auch wenn das Programm manchmal auch ohne sie eine Zahl ausgibt.

Die Schreibweise von Aufrufen

Ein Ausdruck kann auch mit einem Namen geschrieben werden, dem ein Paar runder Klammern »(« »)« folgt (zwei lexikalischen Einheiten).

Syntax eines Aufrufs »()«

Ausdruck
    .------.     .-.     .-.
--->| Name |--->( ( )-->( ) )-->
    '------'     '-'     '-'

Im Falle dieser hier neu vorgestellten Schreibweise nennen wir die runden Klammern auch Aufrufklammern und den damit geschrieben Ausdruck einen Aufrufausdruck.

Vergleich mit dem Zirkumfixoperator »`(`« »`)`«

Die hier neu vorgestellte Schreibweise von Aufrufen mit Klammern »(« »)« ist nicht mit dem früher eingeführten Zirkumfixoperator »(« »)« zu verwechseln, dessen Klammern wir auch als „Ausdruckklammern“ bezeichnet hatten.

Syntax des schon früher behandelten Zirkumfixoperators »(« »)«

Ausdruck
     .-.     .----------.     .-.
--->( ( )--->| Ausdruck |--->( ) )-->
     '-'     '----------'     '-'

Die hier neu behandelten Aufrufklammern stehen immer direkt hinter einem Funktionsnamen, wie beispielsweise in »rand()« und bilden mit ihm zusammen einen Ausdruck, während die früher behandelten Ausdruckklammern um einen Ausdruck herum geschrieben werden und mit diesem einen neuen Ausdruck, wie beispielsweise »(65)«, bilden.

(Wir sagen, daß Klammern leer seien und direkt hinter einen Namen stehen, auch wenn die Klammern noch Leerraum enthalten oder von dem voranstehenden Namen durch Leeraum getrennt sind, da Leerraum hier keine Rolle spielt.)

Prioritätsstufen (weiter oben = höhere Priorität)

( … )
…()
-…
… * …, …/…
… + …, … - …

Funktionsnamen

Der hier neu eingeführte Aufrufausdruck beginnt mit einem Namen, allerdings sind nur bestimmte Namen erlaubt. Wir zeigen hier zunächst ein Beispiel mit dem Namen »rand«.

main.c

#include <stdio.h>  /* printf */
#include <stdlib.h> /* rand   */
int main( void )
{ printf
  ( "%d\n", rand() ); }

stdout

(Eine mögliche Aussprache von “rand ” ist /ˈrænd/.)

Der Name »rand« steht für ein Programm, welches zur Laufzeit bei der Auswertung des Aufrufsausdrucks »rand()« gestartet wird.

Solch ein Programm, das von einem anderen Programm aus aufgerufen wird, wird auch als Unterprogramm bezeichnet. Insbesondere in C nennt man solch ein Unterprogramm eine Funktion.

Als Name sind also nur Namen erlaubt, die auch eine Funktion bezeichnen. Solche Namen bezeichnen wir als Funktionsnamen.

Die Schreibweise eines Ausdrucks mit einem Funktionsnamen und einem folgenden Paar runder Klammern nennen wir einen Funktionsaufrufausdruck oder – kurz – einen Aufrufausdruck.

Die Auswertung von Aufrufausdrücken

Die Funktion »rand« legt, wie gesagt, beim Ablauf des obenstehenden Programms den Wert des Aufrufausdrucks »rand()« fest. Jener Wert wird dann von unserem Aufrufrahmen ausgegeben.

»rand()« bedeutet: „Der Wert dieses Ausdrucks soll von dem Programm »rand« festgelegt werden.“

Anders gesagt: Das Programm »rand« soll gestartet werden; es legt dann den Wert des Ausdrucks »rand()« fest.

Der Wert des Ausdrucks »rand()« wird also von dem Programm »rand« festgelegt.

Der Wert des Aufrufausdrucks »rand()« ist ein int-Wert, der bei jeder seiner Auswertungen (bei jeder Programmausführung) zwischen »0« (einschließlich) und <stdlib.h> »RAND_MAX« (einschließlich) liegt. Wir werden später sehen, daß dieser Wert nicht immer der gleiche sein muß.

Die Bedeutung von Funktionen der Standardbibliothek ist wie auch die Bedeutung von Operatoren und Literalen durch die C -Norm festgelegt.

Bei der Auswertung eines Funktionsaufrufs, wie »rand()«, wird das Programm »rand« gestartet und ausgeführt. Man sagt aber meistens dazu nicht „das Programm »rand« wird ausgeführt“, sondern „die Funktion »rand« wird aufgerufen“. Programme, die auf die hier gezeigte Weise gestartet und ausgeführt werden können, nennt man also Funktionen. Den Start eines solchen Programms bezeichnet man als Aufruf der Funktion.

Wir hatten zuvor bereits Operatoren kennengelernt, auch hinter diesen verbergen sich eigentlich Programme, die bei der Auswertung eines Operatorausdruck gestartet werden.

Einklammern des Funktionsnamens

Ein Funktionsname ist ein Ausdruck. Daß ein Funktionsname einen Ausdruck darstellt, kann man auch daran erkennen, daß man ihn einklammern kann. Das ist bei Ausdrücken immer möglich, ohne daß sich an ihrer Bedeutung etwas ändert.

Der Funktionsname »rand« ist ein Ausdruck und kann daher auch eingeklammert werden.

main.c

#include <stdio.h>  /* printf */
#include <stdlib.h> /* rand   */
int main( void )
{ printf
  ( "%d\n",( rand )() ); }

stdout

Da ein Operator Ausdrücke als Operanden hat und seine Anwendung wieder einen Ausdruck darstellt, sind die Aufrufklammern ein Postfix-Operator, welcher seinem Operanden (dem Funktionsnamen) nachgestellt wird.

Funktionsaufrufe in C

Einführendes Beispiel

Die Schreibweise von Aufrufen

Vergleich mit dem Zirkumfixoperator »(« »)«

Funktionsnamen

Die Auswertung von Aufrufausdrücken

Einklammern des Funktionsnamens

Vergleich mit dem Zirkumfixoperator »`(`« »`)`«