Lekce 6: Funkce a metody – Modularizace kódu v C#

Funkce a metody jsou jedním z nejdůležitějších stavebních bloků v programování. Umožňují nám rozdělit složitý program na menší, přehlednější části, které mohou být znovu použity na různých místech. Tento princip modulárního přístupu k programování nejen usnadňuje psaní a čtení kódu, ale také zvyšuje jeho udržovatelnost a snižuje množství duplicitního kódu. V této lekci se zaměříme na to, jak v C# definovat a používat funkce a metody, včetně předávání parametrů a návratových hodnot.

Co jsou funkce a metody?

V C# se termíny funkce a metody často používají zaměnitelně, i když mají malý rozdíl. Obecně lze říci, že funkce je blok kódu, který provádí určitou činnost a může vrátit výsledek. Pokud je tato funkce součástí třídy (což je běžné v objektově orientovaných jazycích, jako je C#), nazýváme ji metoda.

Metody umožňují modularizaci programu tím, že rozdělují kód do menších, opakovaně použitelných částí. Místo toho, abychom psali stejný kód několikrát, můžeme tento kód zabalit do metody a zavolat ji, kdykoli ji potřebujeme. Navíc metody zlepšují čitelnost programu a umožňují snazší ladění a testování kódu.

Definice metody

Metoda v C# se skládá z několika základních částí: návratový typ, název metody, parametry a tělo metody. Každá metoda má návratový typ, který určuje, jaký druh hodnoty metoda vrací (například int pro celá čísla, string pro textové řetězce nebo void, pokud metoda nevrací žádnou hodnotu). Název metody je identifikátor, který používáme k jejímu volání. Parametry jsou volitelné a slouží k předávání hodnot metodě, aby mohla provést požadované operace.

Struktura metody:

návratový_typ název_metody(parametry)
{
    // Tělo metody - kód, který se provede
    return hodnota; // Pokud je návratový typ void, není nutné používat return.
}

• Návratový typ: Určuje, jaký typ dat bude metoda vracet. Pokud metoda nic nevrací, používá se void.
• Název metody: Identifikátor metody, který používáme při jejím volání.
• Parametry: Hodnoty, které jsou předány metodě. Parametry jsou volitelné.
• Tělo metody: Blok kódu, který definuje činnost metody.
• Return: Klíčové slovo return vrací hodnotu z metody zpět do místa, kde byla metoda zavolána.

Příklad jednoduché metody

Zde je příklad jednoduché metody, která vypočítá součet dvou čísel a vrátí výsledek:

int Soucet(int a, int b)
{
    int vysledek = a + b;
    return vysledek;
}

V tomto příkladu má metoda Soucet dva parametry typu int (a a b). Uvnitř metody se sčítají hodnoty těchto dvou parametrů a výsledek je uložen do proměnné vysledek. Poté je hodnota této proměnné vrácena pomocí příkazu return.

Tuto metodu můžeme zavolat kdekoliv v programu následujícím způsobem:

int x = 5;
int y = 10;
int soucet = Soucet(x, y);
Console.WriteLine("Součet je: " + soucet);

Výstupem tohoto kódu bude:

Součet je: 15

Metody s návratovým typem void

Pokud metoda nevrací žádnou hodnotu, použijeme pro návratový typ klíčové slovo void. Tento typ metod se používá pro operace, které provádějí činnost, ale nepotřebují vrátit výsledek.

Příklad metody s návratovým typem void:

void Pozdrav(string jmeno)
{
    Console.WriteLine("Ahoj, " + jmeno + "!");
}

Tato metoda přijímá jeden parametr typu string (jméno osoby) a jednoduše vypíše pozdrav. Protože metoda nevytváří žádný výsledek, není třeba použít příkaz return.

Metodu Pozdrav můžeme zavolat následovně:

Pozdrav("Petr");
Pozdrav("Anna");

Výstup bude:

Ahoj, Petr!
Ahoj, Anna!

Parametry metod

Parametry metod umožňují předat metodě vstupní data, se kterými bude pracovat. Parametry jsou uvedeny v závorce za názvem metody a pro každý parametr je potřeba uvést jeho typ. Parametrů může být libovolný počet a oddělují se čárkou.

Parametry mohou být také volitelné, pokud jsou inicializovány výchozí hodnotou.

Příklad metody s více parametry:

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

Při volání této metody musíme předat dva argumenty, například:

int vysledek = Vynasob(3, 4);
Console.WriteLine(vysledek); // Výstup bude: 12

Přetěžování metod (Overloading)

V C# můžeme definovat více metod se stejným názvem, pokud mají odlišné parametry. Tento koncept se nazývá přetěžování metod (method overloading). Při volání metody C# automaticky zvolí správnou verzi metody podle počtu a typů předaných argumentů.

Příklad přetížení metod:

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

double Vynasob(double a, double b)
{
    return a * b;
}

V tomto příkladu máme dvě verze metody Vynasob – jedna přijímá argumenty typu int a druhá argumenty typu double. Kompilátor C# automaticky vybere správnou verzi podle toho, jaký typ argumentů předáme při volání metody.

int vysledek1 = Vynasob(2, 3);     // Použije verzi s int parametry
double vysledek2 = Vynasob(2.5, 3.0); // Použije verzi s double parametry

Rekurze

Rekurze je technika, kdy metoda volá sama sebe. Používá se často k řešení problémů, které mohou být rozloženy na menší, podobné podproblémy, jako je faktoriál nebo výpočet Fibonacciho posloupnosti. Při práci s rekurzí je důležité zajistit, aby existovala ukončovací podmínka, jinak by smyčka pokračovala donekonečna.

Příklad rekurzivní metody:

int Faktorial(int n)
{
    if (n == 0)
    {
        return 1;
    }
    else
    {
        return n * Faktorial(n - 1);
    }
}

Tato metoda vypočítá faktoriál čísla. Pokud je n rovno 0, vrátí 1 (což je ukončovací podmínka). Jinak zavolá sama sebe s hodnotou n - 1, dokud nedosáhne 0.

Příklad volání rekurzivní metody:

int vysledek = Faktorial(5);
Console.WriteLine("Faktoriál čísla 5 je: " + vysledek);

Výstup:

Faktoriál čísla 5 je: 120

Návratové hodnoty a práce s nimi

Návratové hodnoty jsou důležitým prvkem metod. Metoda může vrátit hodnotu zpět do místa, kde byla zavolána, a tuto hodnotu můžeme dále zpracovat, přiřadit ji do proměnné nebo ji použít jako vstup pro další oper