Czasami różne części twojego programu będą posiadały raczej podobne zadania do wykonania i zauważysz, iż wpisujesz po raz kolejny te same polecenia; jednakże nie ma takiej potrzeby. Możesz prowadzić wiersze programu raz w postaci znanej jako podprogram, a następnie użyć ich lub wywołać z dowolnego miejsca w programie bez ponownego wprowadzania.

W celu wykonania tego zadania używasz poleceń GOSUB (IDŹ do PODPROGRAMU) i RETURN (POWRÓĆ).

gdzie n jest numerem pierwszego wiersza w podprogramie; jest to bardzo podobne do GOTO n, z wyjątkiem tego, iż komputer zapamiętuje numer wiersza polecenia GOSUB, aby później powrócić po wykonaniu podprogramu. Wykonuje to zapamiętywanie przez umieszczenie numeru wiersza (adresu powrotnego) na szczycie stosu adresów (stosu poleceń GOSUB).

pobiera numer wiersza ze szczytu stosu GOSUB i idzie do wiersza o numerze bezpośrednio większym.

Jako pierwszy przykład, wpisz:

Polecenie STOP w wierszu 60 jest bardzo ważne, ponieważ w przeciwnym razie program wbiegłby do podprogramu i spowodowałby błąd 7 przy próbie wykonania polecenia RETURN.

Jako mniej trywialny przykład załóżmy, iż masz ochotę napisać program komputerowy zajmujący się funtami, szylingami i pensami (pamiętaj, iż jest to tłumaczenie z j. angielskiego - przyp. tłum.). Posiadający dobrą pamięć wiedzą, iż przed rokiem 1971 funt angielski dzielony był na dwadzieścia szylingów - zatem szyling odpowiada 5 pensom - a z kolei szyling dzielony był na dwanaście starych pensów (d było skrótem dla starego pensa). Będziesz miał trzy zmienne: L, S i D (być może inne - L1, S1, D1 itd.), a arytmetyka jest prosta jak drut. Po pierwsze stosujesz ją rozdzielnie dla funtów, szylingów i pensów - na przykład, aby dodać dwie sumy pieniężne, dodajesz pensy, dodajesz szylingi i dodajesz funty; aby podwoić sumę pieniędzy, podwajasz pensy, szylingi i funty; itd. Gdy będzie wszystko wyliczone, sprowadzasz wyniki do poprawnej postaci, tak aby pensy znalazły się pomiędzy 0 i 11, szylingi pomiędzy 0 i 19, a funty tyle ile wyjdzie. Ostatni etap jest wspólny dla wszystkich tych operacji, zatem możemy przekształcić go w podprogram.

Odkładając na moment pojęcie podprogramu, warto poświęcić chwilę swojego czasu na próbę samodzielnego napisania tego programu. Mając dane dowolne liczby L, S i D, jak sprowadziłbyś je do właściwej liczby funtów, szylingów i pensów? Częścią problemu jest to, iż zaczniesz myśleć o coraz bardziej dziwnych przypadkach.

Najpierw przyjdzie ci pewnie na myśl coś takiego jak 1£ 25s 17d, które chcesz zamienić na 2£ 6s i 5d. Bułka z masłem. Lecz załóżmy, iż masz liczby ujemne. Dług 1£ 25s 17d lub -1£ -25s -17d mógłby równie dobrze zmienić się na -3£ 13s 7d, co raczej jest dziwnym sposobem zapisywania go (jakby ludzie pożyczali sobie nawzajem tylko całe funty). A co z ułamkami? Jeśli podzielisz 1£ 25s 17d przez dwa, dostaniesz 0,5£ 12,5s 8,5d i chociaż ilość pensów 8,5 wpada pomiędzy 0 a 11, ilość szylingów 12,5 wpada pomiędzy 0 a 19, na pewno nie jest to tak dobre, jak 1£ 3s 2,5d. Postaraj się wypracować swoje własne rozwiązania tych problemów i wykorzystaj je w programie komputerowym, zanim zaczniesz czytać dalej (marzenie belfra, no nie? - przyp. tłum.).

Oto jedno z rozwiązań:

Sam z siebie ten podprogram nie jest specjalnie użyteczny, ponieważ nie zawiera poleceń ani ustawiających zmienne L, S i D, ani wykorzystujących wyniki. Wpisz program główny oraz również inny podprogram wyświetlania L, S i D.

10 INPUT L     20 INPUT S     30  INPUT D     40 GOSUB 2000     45  REM WYSWIETLENIE WARTOSCI     50 PRINT     60  PRINT " = ";     70 GOSUB 1000     75  REM POPRAWIANIE     80 GOSUB 2000     85  REM WYSWIETLENIE WARTOSCI     90 PRINT   100 GOTO 10 2000 REM PODPROGRAM WYSWIETLANIA L,S I D 2010 PRINT "£";L;"..";S;"S..";D;"D"; 2020 RETURN

(Przypomnij sobie z rozdziału 9, iż puste polecenie PRINT w wierszu 50 wyświetla jeden pusty wiersz).

Wyraźnie zaoszczędziliśmy na programie wykorzystując podprogram wydruku od wiersza 2000, co samo w sobie jest bardzo powszechnym wykorzystaniem podprogramów: skracanie długości programów. Jednakże podprogram korygowania w rzeczywistości spowodował wydłużenie programu - przez polecenia GOSUB i RETURN; zatem sama długość programu nie jest jedynym powodem stosowania podprogramów. Jeśli zostaną użyte umiejętnie, to podprogramy mogą ułatwić zrozumienie działania całego programu tym, którzy się tutaj liczą - nam, ludziom.

Program główny uległ uproszczeniu dzięki zastosowaniu bardziej zaawansowanych poleceń: każdy GOSUB reprezentuje pewien skomplikowany podprogram, lecz można o tym zapomnieć, liczy się tylko wynik jego działania. Dzięki temu łatwiej uchwycić główną strukturę programu.

Z drugiej strony podprogramy są upraszczane z całkiem innego powodu, mianowicie są one krótsze. Wciąż używają tych samych, starych poleceń LET i PRINT, lecz muszą one wykonać jedynie część całej pracy, a tak łatwiej się je pisze.

Sztuka polega na wybraniu warstwy - lub warstw - na których pisze się podprogramy. Muszą być wystarczająco duże, aby posiadały znaczący wpływ na program główny, a jednak na tyle małe, aby pisało się je łatwiej niż cały program bez podprogramów. Te przykłady (nie polecane) ilustrują opisane problemy:

Pierwszy:

i drugi:

Pierwszy ze swoim zaawansowanym podprogramem oraz drugi ze swoimi licznymi, trywialnymi podprogramami demonstrują zupełnie przeciwne skrajności, lecz z jednakową bezcelowością.

Podprogram może bez problemu wywoływać następny, lub nawet sam siebie (podprogram wywołujący sam siebie nazywamy rekursywnym), zatem nie bój się stosować kilku warstw.

Podsumowanie

Polecenia: GOSUB, RETURN

Ćwiczenia

1. Przykładowy program jest prawie uniwersalnym kalkulatorem dla funtów, szylingów i pensów. Jak zastosowałbyś go:

   (i) do zamiany funtów i nowych pensów na funty, szylingi i pensy?
   (ii) do zamiany gwinei na funty i szylingi? (1 gwinea = 1£ 1s)
   (iii) do wyznaczania ułamka funta? (np. jednej trzeciej funta)

   Wstaw wiersz zaokrąglający pensy do najbliższego ćwierć pensa (¹/₄d).

2. Dodaj dwa polecenia do programu:

   4 LET POPRAW=1000 7 LET PISZ LSD=2000

   i zmień

   GOSUB 1000 na GOSUB POPRAW GOSUB 2000 na GOSUB PISZ LSD

   Zadziała to dokładnie tak, jak myślisz; w rzeczywistości numery wierszy w poleceniu GOSUB (lub GOTO i RUN) mogą być dowolnymi wyrażeniami liczbowymi (nie myśl sobie, iż takie coś będzie działać na komputerach innych niż ZX81, ponieważ nie jest to standardowym językiem BASIC).

   Tego typu rzeczy mogą zdziałać cuda dla przejrzystości programów.

3. Przepisz główny program w przykładzie, aby wykonywał coś zupełnie innego, lecz wykorzystywał przy tym te same podprogramy.

4. W kolejnych wierszach polecenia

   ... GOSUB n ... RETURN

   można zastąpić przez

   ... GOTO n

   Dlaczego?

5. Podprogram może posiadać kilka punktów wejścia. Na przykład ze względu na sposób wykorzystywania podprogramów w naszym programie głównym. gdzie polecenie GOSUB 1000 występuje bezpośrednio przed GOSUB 2000, możemy zastąpić te dwa podprogramy jednym dużym, który koryguje L, S i D i wyświetla je. Posiada on dwa punkty wejścia: Jeden na początku do całego podprogramu oraz drugi nieco dalej do fragmentu dokonującego jedynie wyświetlania.

   Zrób odpowiednie poprawki.

6. Uruchom program:

   10 GOSUB 20 20 GOSUB 10

   Adresy powrotne są umieszczane stadnie na stosie GOSUB, lecz nigdy nie są z niego usuwane i w końcu w komputerze zabraknie dla nich miejsca. Wtedy program zatrzyma się z komunikatem błędu 4 (zobacz do dodatku B).

   Mógłbyś mieć kłopoty z usunięciem adresów ze stosu bez kasowania wszystkiego, lecz to powinno ci pomóc:

   (i) Usuń te dwa polecenia GOSUB.
   (ii) Wstaw dwa nowe wiersze:

   11 RETURN 21 RETURN

   (iii) Wpisz:

   RETURN

   Adresy powrotu będą zdejmowane ze stosu aż otrzymasz błąd 7.

   (iv) Zmień swój program, tak aby to samo się już nie powtórzyło.

   Jak to zadziałało?