برنامهنویسی در تعریف عمومی، مجموعهای از دستورالعملهایی را شامل میشود که برنامهنویس به کامپیوتر میدهد تا یک وظیفه خاص را به سرانجام برسانند؛ اما یک برنامهنویس با هر میزان از مهارت و تخصص، با چالشهایی همچون پیچیدگی و عدم خوانایی کدها، صرف زمان زیاد در کدنویسی و یا مواجهه با انواع خطاها، روبرو میشوند.
مفهوم تابع در برنامهنویسی، در واقع سادهسازی دستورالعملهای اجرایی و کدنویسیها است. اگرچه ممکن است نحوه نوشتن آن متفاوت باشد، اما تابع در تمام زبانهای برنامهنویسی در بهبود و بهرهوری کدنویسی نقش مهمی را ایفا میکند.بررسی تخصصی مفهوم تابع در برنامهنویسی، اجزای آن و اینکه مزایای استفاده از تابع در برنامه نویسی چیست را در ادامه به طور کامل بررسی میکنیم.
علاوه بر آن، درک مفاهیمی مانند تابع، نقطه آغازی برای بسیاری از مسیرهای یادگیری در بهترین حوزه های برنامه نویسی همچون توسعه وب یا طراحی اپلیکیشن به حساب میآید که هر کدام نیازمند درک صحیحی از ساختار کدها هستند.
تابع در برنامه نویسی چیست و بررسی نقش آن در کدنویسی
در شروع زبان برنامه نویسی حتما با تابع ها سرو کار خواهید داشت. توابع بخشهایی مستقل از کد هستند که برای انجام یک وظیفه مشخص طراحی شدهاند. معمولاً توابع دادههایی را دریافت میکنند (که به آنها پارامتر گفته میشود)، آنها را پردازش میکنند و در نهایت یک نتیجه بازمیگردانند. زمانی که یک تابع تعریف شد، میتوان بارها و بارها از آن استفاده کرد، که این کار باعث میشود کدها تمیزتر و کارآمدتر باشند. همچنین، توابع میتوانند درون یکدیگر فراخوانی شوند، به این معنا که میتوان از یک تابع در داخل تابعی دیگر استفاده کرد تا عملیات پیچیده به بخشهای سادهتر تقسیم شوند.
توابع، ماژولهایی مستقل از کدها محسوب میشوند که پس از دریافت یک یا چند داده و پردازش بر روی آنها، نتیجه را برمیگردانند. به علت آنکه امکان استفاده از یک تابع برای چندین و چند بار وجود دارد و نیاز به نوشتن دوباره کد نیست، در برنامهنویسی اهمیت بسیار زیادی دارند.
توابع همچنین، خوانایی، نظم و کارآمدی کدها را افزایش میدهند و از این طریق به برنامهنویسان کمک بسیاری میکنند. اگر در مسیر تبدیل شدن به یک برنامه نویس فول استک قرار داشته باشید، درک دقیقی از آنکه ساختار تابع در برنامه نویسی چیست و چگونه میتوان از آن به درستی استفاده کرد، یک مهارت باارزش است.
همچنین، استفاده از بهترین منابع یادگیری برنامه نویسی، برای آنکه با نحوه عملکرد توابع در زبانهای مختلف آشنایی پیدا کنید، تا حد زیادی مثمر ثمر خواهد بود.
چه زمانی باید از یک تابع استفاده کنیم؟
وقتی قسمتی از کد برنامه شما یک وظیفه مشخص را بر عهده دارد، بهتر است آن را به صورت یک تابع تعریف کنید. استفاده از تابع، به ویژه زمانی که نیاز داشته باشید از همان کد برای چندین بار و در نقاط مختلف برنامه فراخوانی کنید، اهمیت بسیاری دارد؛ بنابراین هر زمان که یک قطعه کد را بیش از دو بار کپی و پیست کردهاید (یعنی اکنون سه نسخه مشابه از یک کد دارید)، باید به نوشتن یک تابع فکر کنید. توابع زمانی کاربرد بیشتری دارند که کد شما بیشتر روی انجام کارها تمرکز دارد تا ساختار دادهها؛ مثلاً وقتی دادهها را مرحلهبهمرحله پردازش میکنید، استفاده از توابع انتخاب بهتری است.
چگونه یک تابع بنویسیم؟
برای نوشتن کد تابع مراحل زیر را باید در نظر داشته باشید:
-
تعریف مسئله
-
تعیین ورودی و خروجی
-
نوشتن کد ساده و تست آن
-
تبدیل آن کد به تابع
-
استفاده از تابع با ورودیهای واقعی
برنامه نویسی وردپرس
وردپرس محبوب ترین و جذاب ترین سیستم مدیریت محتوا در حال حاضر است. بسیاری از افرادی که می خواهند یک سایت در کوتاه ترین زمان ممکن داشته باشند و فرایند کار کردن با این سایت برایشان ساده و راحت و بدون کدنویسی باشد طراحی سایت با وردپرس را انتخاب می کنند؛ اما بسیاری از سایت ها نیز نیاز به کدنویسی و اضافه کردن ویژگی های منحصر به فرد به سایت را دارند بنابراین در مسیر انتخاب حوزه های برنامه نویسی، برنامه نویسی وردپرس را انتخاب می کنند چون افراد زیادی از این cms استفاده می کنند و توسعه قالب و افزونه ها درآمد بسیار خوبی دارد.
اگر در مسیر کد زدن و یا آموزش برنامه نویسی وردپرس هستید و نوشتن تابع و یا سایر موارد برای شما پیچیده و چالش بر انگیز است؛ دوره برنامه نویسی وردپرسی راست چین آکادمی را به شما پیشنهاد می کنیم. در برنامه نویسی وردپرس به شما مهارتهای HTMl، آموزش مدیریت فایلهای CSS و JS، آموزش برنامه نویسی با هوش مصنوعی و بسیاری موارد دیگر را برای ساخت و توسعه قالب و افزونه آموزش دادهایم.
نمونه تابع در زبان برنامه نویسی پایتون
برای تسلط بر مفهوم تابع ،نمونه استفاده از تابع را در تصویر زیر مشاهده می کنید
نوشتن تابع در زبان برنامه نویسی PHP
قصد داریم برای محاسبه فاکتوریل یک عدد را با استفاده از تابع در PHP انجام دهیم.
- در PHP، برای تعریف یک تابع از کلمه کلیدی
function
استفاده میکنیم. در اینجا، تابعی به نامfactorial
میسازیم که فاکتوریل یک عدد را محاسبه میکند:
- برای استفاده از این تابع، کافی است عدد مورد نظر را به آن بدهیم:
- برای دریافت ورودی از کاربر و نمایش نتیجه، میتوان از فرم HTML و PHP استفاده کرد:
-
بررسی ورودی: در این تابع، ابتدا بررسی میشود که آیا ورودی عدد منفی است یا خیر. اگر منفی باشد، پیامی مبنی بر نامعتبر بودن ورودی نمایش داده میشود.
-
استفاده از حلقه: برای محاسبه فاکتوریل، از یک حلقه
for
استفاده شده است که از 1 تا عدد وارد شده تکرار میکند و حاصل ضرب این اعداد را در متغیرresult
ذخیره میکند. -
بازگشت نتیجه: در نهایت، مقدار محاسبه شده به عنوان نتیجه تابع باز میگردد.
معایب و مزایای استفاده از تابع در برنامه نویسی چیست؟
مهم ترین مزیت تابع استفاده مجدد از کد است. ادر ادامه به بررسی سایر مزایاو معایب تابع در برنامه نویسی می پردازیم.
مزایای استفاده از تابع در برنامه نویسی
- افزایش خوانایی کد: از مزایای استفاده از توابع، در وهله اول میتوان به این مورد اشاره کرد که با تقسیم کد به توابع کوچکتر، خوانایی کد افزایش پیدا میکند. همچنین، توابع بررسی هر بخش از کد را به صورت جداگانه امکانپذیر میکنند و به شما دیدگاه دقیقی میدهند.
- انتزاع: توابع در برنامهنویسی به شما این امکان را میدهند که جزئیات داخلی یک عملیات را پنهان کنید و تنها بر روی هدف و نتیجه آن متمرکز باشید.
- قابلیت نگهداری: توابع در برنامهنویسی، امکان نگهداری کد را فراهم میکنند و هنگامی که تابع نیاز به بهروزرسانی یا اصلاح داشته باشد، میتوان تغییرات را به جای تمام پایگاه کد، تنها در یک مکان انجام داد. این موضوع به نوبه خود، احتمال وقوع خطا را کاهش میدهد و عملیات بروزرسانی را تسهیل میکند.
- قابلیت استفاده مجدد از کد: به علت آنکه امکان استفاده دوباره توابع در بخشهای مختلف برنامه وجود دارد، علاوه بر آنکه در وقت صرفهجویی میکند، کدهای افزونگی را نیز کاهش میدهد.
- کاهش احتمال خطا:به علت آنکه به کمک توابع امکان تست هر تابع به صورت مستقل فراهم میشود، پروسه تست و دیباگ کردن کدها نیز تسهیل شده و احتمال خطا کم میشود.
- ماژولار بودن: توابع به علت فراهم ساختن امکان طراحی ماژولار یک برنامه، پروسه نگهداری و اصلاح کد را نیز آسانتر میسازند.
- مقیاسپذیری:توابع در برنامهنویسی، اضافه کردن قابلیتهای جدید را بدون آنکه کد موجود را تحت تاثیر قرار دهند، امکانپذیر میکنند و از طریق، یک پایگاه کد سازمان یافتهتر و مقیاسپذیرتر ایجاد مینمایند.
معایب استفاده از تابع در برنامه نویسی
- هزینه عملکرد بالا:پروسه فراخوانی توابع، به ویژه اگر تعدد تابع وجود داشته باشد، با هزینه عملکردی بالایی همراه است؛ چراکه سبب تکرار چند باره فراخوانی خواهد شد.
- پیچیدگی بالا: ساختار توابع مخصوصا در تعداد بالا، پیچیده خواهد بود و خوانایی آن را کاهش میدهد که از معایب تابع در برنامه نویسی به حساب میآید.
- تداخل در نامها یا دسترسی: استفاده از توابع ممکن است با مشکلاتی اعم از تداخل در نامها و یا عدم دسترسی به متغیرها همراه باشد. به همین علت، دقت بالا در مدیریت محدوده آن حائز اهمیت بسیاری است.
اجزای یک تابع در برنامه نویسی چیست؟
در تمامی زبانهای برنامهنویسی، اجزای یک تابع ثابت هستند و شامل 4 مورد زیر میشوند:
- نام: از نام برای فراخوانی توابع استفاده میشود و هدف تابع را نشان میدهد. پیش از نام، بسته به زبان برنامهنویسی از def (در پایتون) و function (در php) استفاده میشود.
- بدنه: هر تابع، دارای یک بخش بدنه است که هر اقدامی که توسط توابع انجام میشود، به کمک کدهای قرار داده شده در بدنه خواهد بود.
- ورودی: ورودی یا پارامتر، وظایف دادهها در تابع را شرح میدهد و برای هر داده یک نام تعیین میکند. در تابع برنامه نویسی، مقادیر مختلفی ورودی میتواند وجود داشته باشد.
- خروجی: بازه خروجی میتواند از صفر تا مقادیر بسیار زیاد باشد که محاسبه آنها درون تابع انجام میگیرد و به عنوان متغیر خروجی برمیگردند. لازم به ذکر است که عدم وجود خرروجی، به معنای عدم انجام عملیات نخواهد بود.
انواع توابع در برنامه نویسی
توابع در برنامهنویسی دارای انواع مختلفی هستند که هر کدام ویژگیهای مختلفی دارند و کاربردهای مختص به خود را میطلبند. انواع توابع را میتوان در دستهبندیهای زیر خلاصه کرد:
- توابع بازگشتی: خود را فراخوانی میکنند و در تجزیه مسائل پیچیده به ساده، کاربرد دارند.
- توابع غیربازگشتی:هیچ مقداری را برنمیگردانند و برای اقداماتی که نیاز به خروجی وجود نداشته باشد، کاربرد دارند. در واقع، نقش آنها در بهبود وضعیت و عملکرد برنامه است.
- توابع داخلی: این توابع بای دیفالت در زبانهای برنامه نویسی موجود بوده و نیازمند تعریف مجدد نیستند و به جهت صرفهجویی در زمان کدنویسی، کوتاه سازی و خوانایی بهتر، کاربرد زیادی دارند.
- توابع سفارشی: توابع سفارشی بلوکهای کد قابل استفاده مجددی هستند که برنامهنویس برای انجام عملیات با منطق خود تیعریف میکند تا کدی خواناتر و با تکرار کمتر داشته باشد.
مثالهایی از تعریف تابع در زبان های مختلف
اگرچه ساختار و اصول کلی توابع در زبانهای برنامهنویسی یکسان است، اما تعریف آن در زبانهای مختلف تا حدودی متفاوت خواهد بود. در همین راستا، در ادامه بررسی میکنیم که در زبانهای برنامهنویسی مختلف، تعریف تابع در برنامه نویسی چیست.
تابع در زبان برنامه نویسی پایتون
در زبان برنامه نویسی پایتون، برای تعریف یک تابع از کلمه کلیدی def استفاده میشود.
-
def
برای تعریف تابع استفاده میشود. -
جمع
نام تابع است. -
(a, b)
پارامترهای ورودی تابع هستند. -
return a + b
مقدار بازگشتی تابع است.
تابع در زبان برنامه نویسی جاوا اسکریپت
در JavaScript، توابع با استفاده از کلمه کلیدی function تعریف میشوند.
-
function
برای تعریف تابع استفاده میشود. -
جمع
نام تابع است. -
(a, b)
پارامترهای ورودی تابع هستند. -
return a + b;
مقدار بازگشتی تابع است.
تابع در زبان برنامه نویسی php
-
function
برای تعریف تابع استفاده میشود. -
جمع
نام تابع است. -
($a, $b)
پارامترهای ورودی تابع هستند. -
return $a + $b;
مقدار بازگشتی تابع است.
تابع در زبان برنامه نویسی C++
مانند زبان برنامه نویسی قبلی، در C++ نیز باید نوع بازگشتی مشخص شود.
-
int
نوع بازگشتی تابع است. -
جمع
نام تابع است. -
(int a, int b)
پارامترهای ورودی تابع هستند. -
return a + b;
مقدار بازگشتی تابع است
انواع توابعی که معرفی کردیم، در بخشهای مختلف برنامه نویسی مورد استفاده قرار میگیرند که یکی از مهمترین آنها، توسعهی سمت سرور یا بک اند است. در صورتی که با مفهوم آن آشنا نیستید، پیشنهاد ما این است که در ابتدا با موضوع برنامه نویسی بک اند چیست؟ آشنا شوید تا دید بهتری از کاربرد توابع در برنامه نویسی پیدا کنید.
سعی کردیم در این مقاله به تعریف تابع در برنامه نویسی چیست و بررسی آن در انواع زبان برنامه نویسی بپردازیم. توابع در برنامه نویسی، بهعنوان یکی اجزای مهم در ساختار برنامهها، نه تنها به افزایش خوانایی کدها و کاهش احتمال وقوع خطا کمک میکنند، بلکه امکان نگهداری و استفاده مجدد از کد را فراهم میسازند. درک صحیح از ساختار توابع در زبانهای مختلف و نحوه بکارگیری آن، جزو مهارتهای مهمی است که هر برنامه نویسی نیازمند تسلط به آن خواهد بود.
سوالات متداول
- تابع در زبان برنامه نویسی چیست؟
توابع، ماژولهایی مستقل از کدها محسوب میشوند که پس از دریافت یک یا چند داده و پردازش بر روی آنها، نتیجه را برمیگردانند.
- تابع در برنامه نویسی پایتون چگونه تعریف میشود؟
در زبان برنامه نویسی پایتون، برای تعریف یک تابع از کلمه کلیدی def استفاده میشود.
- 4 نوع تابع برنامه نویسی کدامند؟
توابع بازگشتی، غیربازگشتی، داخلی و سفارشی 4 نوع تابع در برنامه نویسی هستند.