함수

함수는 프로그래밍 코드가 복잡해 질수록 중요도가 높아집니다.
함수를 이해하고, 잘 사용하게 되면, 코드가 간단해지고, 반복적인 일을 덜어줍니다.
아래 이미지를 보여드리고, 차근 차근 설명드리겠습니다.
../../_images/Step7_1.jpg

그림처럼 함수는 어떤 값을 넣으면, 결과 값을 반환하는 기능을 합니다.
여기서 함수에 넣어주는 변수 a,b를 매개변수 라고 합니다.
아두이노에서 함수는 정의를 해주어야 사용할 수 있습니다.

함수 정의
../../_images/Step7_2.jpg

오른쪽을 보시면, 더하기라는 함수 이름이 있습니다. 뭔지 모르지만 a와 b를 더하고, 그 계산된 값을 반환하는 것 같습니다. 함수 이름처럼 a와 b를 더한 값을 반환하는 함수입니다.
이처럼 함수가 어떤 동작을 하는지 코드로 작성하는 것을 함수를 정의한다고 표현합니다.

※실제 코드에서는 한글 사용이 불가능 합니다. 한글로 표시한 것은 이해를 돕기 위함입니다.
함수의 자료형
마찬가지로 함수도 변수와 마찬가지로 자료형이 있습니다.
함수의 자료형은 반환(return)하는 결과값의 자료형과 동일해야 합니다.
오른쪽에 계산값이 int 형으로 정하였기 때문에, 함수의 자료형도 int가 되어야 합니다.

다만, 우리가 이전에 봤던 함수중에 void 자료형을 기억하실 겁니다.
아래는 LED를 껏다 켜고 할 때 사용했던 코드입니다. 마찬가지로 함수이지만, 결과값 반환이 없기 때문에 자료형이 void 로 되어 있습니다.
void는 ‘아무것도 없는, 빈 공간’을 뜻 합니다.
1void loop() {
2   digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
3   delay(1000);
4   digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
5   delay(1000);
6}

매개변수
다시 돌아와서, 함수에는 매개변수가 있습니다. 이는 함수이름 옆 괄호에 있는 변수들입니다. 외부에서 전달되는 값들이 대입되어, 함수 내부에서 사용됩니다.
매개변수는 여러 개가 될 수 있으며, 없을 수 도 있습니다. 필수 요소가 아니기 때문에, 매개변수가 없는 함수도 정상적인 함수입니다.

함수의 사용
그렇다면, 정의된 함수는 어떻게 사용하는지? 에 대한 궁금증이 생기실 겁니다.
위의 더하기 함수가 정의되어 있으면, 아래와 같이 사용됩니다.

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int 형 변수 c,d,e가 각각 선언 과 초기화되어 있는 상태입니다. e변수에 더하기(c,d) 함수가 적혀있습니다.
이렇게 함수 이름과 변수 c,d가 매개변수로 되도록 작성되면, 함수의 정의로 이동되어 더하기(c,d)가 더하기(10,5) 가 되어 함수가 실행됩니다.
매개변수가 10,5로 되어 있으니, 함수 내부에 있는 a,b 도 모두 변경됩니다.
결과값으로 10과 5가 더해진 값이 반환됩니다. 이렇게 함수이름과 매개변수를 입력하는 것을 함수를 호출 한다고 합니다.
※실제 코드에서는 한글 사용이 불가능 합니다. 한글로 표시한 것은 이해를 돕기 위함입니다.

아래 코드에서는 a에 어떤 값이 저장될지 생각해보세요.
 1 float a = 0; //float은 정수와 소수를 포함하는 실수형입니다.
 2 int b = 4;
 3
 4 float area(int r)
 5 {
 6   float pi = 3.14;
 7
 8   return r*r*pi;
 9 }
10
11 a = area(b);
a 변수에는 50.24 이 저장되었습니다.
area 뜻은 면적으로 반지름이 주어졋을 때 원 넓이를 구하는 함수입니다.

지역 변수, 전역 변수
함수를 배웠으니 변수에 대해서 하나 더 알고 가야 할 것이 있습니다. 바로 지역변수와 전역변수입니다.
지역변수는 함수내에서만 사용가능 하며, 전역변수는 코드 전체에서 사용 할 수 있습니다.
위에 작성된 코드를 살짝 변경하였습니다.
 1 float a = 0; //float은 정수와 소수를 포함하는 실수형입니다.
 2 float b = 0;
 3 int c = 4;
 4
 5 float area()
 6 {
 7   float pi = 3.14;
 8
 9   return c*c*3.14; //c는 전역변수임으로 함수내에서 사용 가능
10 }
11
12 a = area();
13
14 b = pi; //pi는 지역변수로 함수 밖에서는 에러를 발생
a,b는 함수 밖 코드에서 작성되었기 때문에 전역변수입니다.
pi는 함수 안에서 작성되었기 때문에 지역변수입니다.
반면 c는 전역변수임으로 area 함수내에서도 사용되는 것을 볼 수 있습니다.

아래에서는 어디에서 에러가 발생할지 생각해보세요.
 1float a = 0;
 2float b = 65;
 3float c = 72;
 4float n = 2;
 5
 6float avg(float math, float english)
 7{
 8   float total = math + english;
 9
10   return total/n;
11}
12
13a = math + english;
에러가 발생하는 라인은 13번줄 입니다.