Четыре проверенных паттерна пользовательских функций в C

Четыре проверенных паттерна пользовательских функций в C

Изучите четыре различных способа реализации пользовательской функции проверки простоты числа и выявите, какой подход даёт наибольшую ясность и переиспользуемость.

Ниже четыре полные программы демонстрируют, как одна и та же логическая задача может быть выражена с разными сигнатурами функций. Все четыре дают идентичный вывод, но дизайнерские решения различаются, иллюстрируя ключевые компромиссы в дизайне функций.

---

Пример 1: Без аргументов, без возвращаемого значения

#include <stdio.h>
void checkPrimeNumber();
int main() {
    checkPrimeNumber(); // аргумент не передаётся
    return 0;
}
// Возвращаемый тип void — не возвращает значение
void checkPrimeNumber() {
    int n, i, flag = 0;
    printf("Enter a positive integer: ");
    scanf("%d", &n);
    for(i = 2; i <= n/2; ++i) {
        if(n % i == 0) { flag = 1; }
    }
    if (flag == 1) printf("%d is not a prime number.", n);
    else printf("%d is a prime number.", n);
}

Функция checkPrimeNumber() отвечает за ввод пользователя, проверку на простоту и печать результата. Поскольку возвращаемый тип void, она сообщает результат только через побочные эффекты.

---

Пример 2: Без аргументов, но с возвращаемым значением

#include <stdio.h>
int getInteger();
int main() {
    int n, i, flag = 0;
    // аргумент не передаётся
    n = getInteger();
    for(i = 2; i <= n/2; ++i) {
        if(n % i == 0) { flag = 1; break; }
    }
    if (flag == 1) printf("%d is not a prime number.", n);
    else printf("%d is a prime number.", n);
    return 0;
}
// Возвращает целое, введённое пользователем
int getInteger() {
    int n;
    printf("Enter a positive integer: ");
    scanf("%d", &n);
    return n;
}

Здесь getInteger() инкапсулирует рутину ввода и возвращает значение в main, который затем выполняет проверку на простоту. Это разделение делает шаг ввода переиспользуемым в разных контекстах.

---

Пример 3: Аргумент передан, нет возвращаемого значения

#include <stdio.h>
void checkPrimeAndDisplay(int n);
int main() {
    int n;
    printf("Enter a positive integer: ");
    scanf("%d", &n);
    // n передаётся в функцию
    checkPrimeAndDisplay(n);
    return 0;
}
// Возвращаемый тип void — не возвращает значение
void checkPrimeAndDisplay(int n) {
    int i, flag = 0;
    for(i = 2; i <= n/2; ++i) {
        if(n % i == 0) { flag = 1; break; }
    }
    if(flag == 1) printf("%d is not a prime number.", n);
    else printf("%d is a prime number.", n);
}

В этом паттерне ответственность за вывод перемещена в вспомогательную функцию. Хотя это делает main стройным, функция теперь связывает алгоритм с I/O, снижая переиспользуемость.

---

Пример 4: Аргумент передан и есть возвращаемое значение

#include <stdio.h>
int checkPrimeNumber(int n);
int main() {
    int n, flag;
    printf("Enter a positive integer: ");
    scanf("%d", &n);
    // n передаётся в checkPrimeNumber()
    // возвращённое значение присваивается flag
    flag = checkPrimeNumber(n);
    if(flag == 1) printf("%d is not a prime number", n);
    else printf("%d is a prime number", n);
    return 0;
}
// int возвращается из функции
int checkPrimeNumber(int n) {
    int i;
    for(i = 2; i <= n/2; ++i) {
        if(n % i == 0) return 1;
    }
    return 0;
}

Этот дизайн изолирует алгоритм и возвращает простой флаг статуса. Вызывающий код решает, как представить результат, что делает функцию высокопереиспользуемой в библиотеках или крупных приложениях.

---

Выбор оптимального паттерна

Хотя все четыре реализации дают один вывод, наиболее поддерживаемый и тестируемый подход — Пример 4: передача числа как аргумента и возврат булево-подобного флага. Этот паттерн следует принципу единственной ответственности, позволяет юнит-тестирование checkPrimeNumber без I/O зависимостей и легко интегрируется в более сложные системы.

В конечном счёте, выбор зависит от архитектуры проекта. Если функция должна взаимодействовать с пользователем напрямую, Пример 3 может подойти. Для библиотечного кода или сервисов, где I/O обрабатывается отдельно, Пример 4 даёт максимальную гибкость.

Резюме паттернов

Паттерн	Аргументы	Возврат	Плюсы	Минусы
1. Нет аргументов, нет возврата	—	void	Простота для скриптов	Жёсткая связь с I/O, нетестируемо
2. Нет аргументов, есть возврат	—	T	Инкапсуляция ввода	Ввод всё равно жёстко задан
3. Есть аргументы, нет возврата	T	void	Чистый main, разделение логики	Связка алгоритма с выводом
4. Есть аргументы, есть возврат	T	T	Максимальная переиспользуемость, тестируемость, SRP	Больше кода в main