COBOL 子程序与调用
本章讲解如何将程序拆分为可复用的子程序（Subprogram），以及如何调用 C 库函数。
目录
- 子程序概述
- 定义子程序
- 调用子程序（CALL）
- 参数传递（LINKAGE SECTION）
- 调用 C 库函数
- 编译与链接
- 实战：snake.cob 调用 usleep
1. 子程序概述
COBOL 支持模块化编程，一个程序可以调用另一个程序。子程序是独立编译的模块，通过 CALL 语句调用。
优势：
- 代码复用，避免重复
- 模块化，便于维护
- 可跨语言调用（如调用 C 函数）
两种形式：
- 内部子程序：同一源文件中的多个
PROGRAM-ID
- 外部子程序：独立编译为
.so 或 .o 模块
2. 定义子程序
内部子程序
一个源文件可包含多个程序，主程序在前，子程序在后：
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| IDENTIFICATION DIVISION.
PROGRAM-ID. MAIN-PROG.
DATA DIVISION.
WORKING-STORAGE SECTION.
01 WS-RESULT PIC 9(5).
PROCEDURE DIVISION.
MAIN-PROCEDURE.
CALL "ADD-NUMBERS" USING 10 20 WS-RESULT
DISPLAY "结果: " WS-RESULT
STOP RUN.
IDENTIFICATION DIVISION.
PROGRAM-ID. ADD-NUMBERS.
DATA DIVISION.
LINKAGE SECTION.
01 L-A PIC 9(5).
01 L-B PIC 9(5).
01 L-SUM PIC 9(5).
PROCEDURE DIVISION USING L-A L-B L-SUM.
COMPUTE L-SUM = L-A + L-B
EXIT PROGRAM.
|
外部子程序
独立文件 addnums.cob：
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| IDENTIFICATION DIVISION.
PROGRAM-ID. ADD-NUMBERS.
DATA DIVISION.
LINKAGE SECTION.
01 L-A PIC 9(5).
01 L-B PIC 9(5).
01 L-SUM PIC 9(5).
PROCEDURE DIVISION USING L-A L-B L-SUM.
COMPUTE L-SUM = L-A + L-B
EXIT PROGRAM.
|
编译为模块：
3. 调用子程序（CALL）
基本调用
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| CALL "SUB-PROG".
CALL "SUB-PROG" USING 参数1 参数2.
|
带返回码
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| CALL "SUB-PROG" USING WS-ARG
RETURNING WS-RETURN-CODE
END-CALL.
|
动态调用（变量指定程序名）
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| 01 WS-PROG-NAME PIC X(20) VALUE "ADD-NUMBERS".
CALL WS-PROG-NAME USING WS-A WS-B WS-SUM.
|
调用约定
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| CALL "SUB-PROG" USING BY REFERENCE WS-A *> 传引用（默认）
CALL "SUB-PROG" USING BY CONTENT WS-A *> 传值（只读）
CALL "SUB-PROG" USING BY VALUE WS-A *> 传值（C 风格）
|
| 方式 |
说明 |
BY REFERENCE |
传地址，子程序可修改原变量（默认） |
BY CONTENT |
传副本，子程序不能修改原变量 |
BY VALUE |
传值，用于调用 C 函数 |
4. 参数传递（LINKAGE SECTION）
子程序用 LINKAGE SECTION 接收参数：
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| IDENTIFICATION DIVISION.
PROGRAM-ID. CALC-AREA.
DATA DIVISION.
LINKAGE SECTION.
01 L-WIDTH PIC 9(5).
01 L-HEIGHT PIC 9(5).
01 L-AREA PIC 9(10).
PROCEDURE DIVISION USING L-WIDTH L-HEIGHT L-AREA.
COMPUTE L-AREA = L-WIDTH * L-HEIGHT
EXIT PROGRAM.
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要点：
LINKAGE SECTION 中的变量不分配存储，只是映射调用方传入的内存PROCEDURE DIVISION USING 列出参数，顺序必须与 CALL 一致EXIT PROGRAM 返回调用方（STOP RUN 会终止整个程序）
参数数量可变
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| PROCEDURE DIVISION USING L-A L-B L-C.
*> 调用方可以只传部分参数，未传的为未定义
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5. 调用 C 库函数
GnuCOBOL 可直接调用 C 标准库函数，这是其强大之处。
调用示例
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| *> 调用 C 的 printf
CALL "printf" USING BY REFERENCE "Hello %s\n"
BY REFERENCE "COBOL"
END-CALL.
*> 调用 C 的 usleep（微秒延时）
CALL "usleep" USING BY VALUE WS-DELAY-US
END-CALL.
*> 调用 C 的 system
CALL "system" USING BY REFERENCE "ls -la" & x"00"
END-CALL.
|
注意事项
- 字符串需以 NUL 结尾：C 字符串以
\x00 结尾，COBOL 的 PIC X 不会自动添加1
| 01 WS-CMD PIC X(20) VALUE "ls -la" & x"00".
|
- **数值用
BY VALUE**：C 函数通常按值接收数值参数
- **数值类型用
COMP-5**：确保二进制格式与 C 一致1
| 01 WS-DELAY-US PIC 9(6) COMP-5 VALUE 200000.
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6. 编译与链接
编译主程序 + 子程序
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cobc -x -o main main.cob addnums.cob
cobc -m addnums.cob
cobc -x -o main main.cob -L. -laddnums
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链接 C 库
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| cobc -x -o prog prog.cob -lm
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运行时查找模块
外部子程序（.so）需在运行时能被找到：
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| export COB_LIBRARY_PATH=.:$COB_LIBRARY_PATH
./main
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7. 实战：snake.cob 调用 usleep
snake.cob 通过调用 C 库函数 usleep 实现游戏延时：
数据声明
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| *> ---- 延时 (微秒) ----
01 WS-DELAY-US PIC 9(6) COMP-5 VALUE 200000.
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PIC 9(6)：6 位数字，最大 999999 微秒COMP-5：原生二进制格式，与 C 的 unsigned int 兼容
延时逻辑
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| *> ---- 延时 (分数越高越快, 最低 60ms) ----
DELAY.
IF WS-SCORE < 35
COMPUTE WS-DELAY-US = 200000 - WS-SCORE * 4000
ELSE
MOVE 60000 TO WS-DELAY-US
END-IF
CALL "usleep" USING BY VALUE WS-DELAY-US
END-CALL.
|
分析：
- 分数 < 35 时，延时 = 200000 - 分数 × 4000 微秒（分数越高越快）
- 分数 ≥ 35 时，固定 60000 微秒（60ms）
CALL "usleep" USING BY VALUE 调用 C 函数，BY VALUE 传递数值
为什么用 BY VALUE？
C 函数 usleep(useconds_t usec) 按值接收参数。若用默认的 BY REFERENCE，C 函数会收到指针而非数值，导致错误。
编译
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| cobc -x -o build/snake snake.cob
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usleep 属于标准 C 库，无需额外链接参数。
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