- •Конспект лекций по курсу «Информатика» для студентов очной и заочной форм обучения.
- •Базовые положения
- •§.1. Физическое устройство и разумная деятельность мозга
- •§2. Самодостаточная эвм
- •2.1. Память (оперативная память)
- •2.2. Процессор
- •2.3. Программа
- •2.4. Жизненный цикл «Самодостаточной эвм»
- •§3. Язык процессора – базовый язык эвм
- •§4. Реальная эвм. Периферийные устройства
- •§5. Язык программирования. Программа транслятор
- •§6. Язык программирования Pascal
- •6.1. Базовые типы числовых информационных объектов
- •6.2. Явные константы
- •6.3. Оператор описания var
- •Var и1, и2, и3, . . . . ,Иn: Итипа;
- •6.5. Операторы консольного ввода информации
- •6.5.1. Стандартные форматы вывода числовой информации.
- •6.6. Логические переменные
- •6.7. Операторы управления программой
- •6.7.1. Условный оператор if then
- •If Условие then Оператор ;
- •6.7.2. Условный оператор выбора if then else
- •6.8. Метки операторов. Оператор безусловного перехода
- •6.9. Циклические вычисления. Операторы зацикливания
- •Организация циклических вычислений операторами if then goto
- •Программа вычисления корня по формуле Герона.
- •6.9.3. Оператор цикла for to
- •6.9.4. Оператор цикла for downto
- •6.9.5. Оператор цикла while
- •6.9.6. Программа вычисления длины дуги кривой
- •7. Массивы переменных
- •7.1. Программа нахождения экстремальных значений
- •7.2. Программа решения системы линейных алгебраических уравнений
- •8. Сортировка информации
- •8.1. Элементы формальной логики, теории множеств и операций
- •8.2. Упорядоченные структуры информационных объектов
- •8.3. Алгоритм сортировки «поплавок»
- •8.3.1. Программа сортировки массива «на месте»
- •8.3.2. Программа сортировки «индексов» массива
- •8.4. Алгоритм быстрого поиска информации в линейно упорядоченном массиве
- •8.4.1. Программа поиска в отсортированных массивах.
- •9. Символьные переменные
- •9.1.Строковые переменные
- •9.1.1. Программа написания чисел прописью
- •10. Клавиатурное управление эвм
- •§.11. Информационные объекты класса – изображение
- •11.1. Устройство функционированиемонитора
- •11.2. Процедурный язык управления графическим экраном
- •11.3. Оцифровка и масштабирование реальных изображений (чертежей) для последующего их вывода на экран
- •11.4. Пример построения фрагмента графика функции
- •11.5. Ввод и обработка информации в форме изображений
- •§12. Информационные объекты класса – подпрограммы
- •12.1. Подпрограммы типа procedure
- •12.1.1. Пример оформления подпрограммы-процедуры
- •12.2. Подпрограммы класса function
- •12.2.1.Пример оформления подпрограммы-функции
- •12.3. Процедурные языки программирования
- •12.4. Библиотечные модули Unit
- •§13. Динамическое распределение оперативной памяти эвм
- •13.1. Программа использующая динамические переменные
- •§14. Переменные типа record
- •§15. Внешняя память эвм. Работа с файлами
- •15.1. Процедурный язык обработки файлов
- •15.2.Программа “ Жизненный путь файла “
- •15.3. Текстовые файлы
- •§16. Элементы объектно-ориентированного программирования
- •Основная рекомендуемая литература.
§6. Язык программирования Pascal
Изначально, ЯП Pascal был разработан (Вирт, США) исключительно для обучения студентов основам программного общения с ЭВМ. Последующая модернизация этого языка и создание эффективных трансляторов, превратили его в универсальный язык программирования object Pascal (Delphi), широко используемый профессионалами для разработок программных продуктов в среде Windows.
Алфавит письменного языка Pascal образуют:
буквы латинского алфавита (a-z, A-Z), причем заглавные и прописные буквы транслятором не различаются,
десятичные цифры 0, 1, 2, ... 9,
знаки препинания : . , ;
специальные символы # $ ^ + - = ( ) { } [ ] / ‘ < > *.
Буквы национальных алфавитов (кириллица) могут использоваться только для написания комментариев, которые не обрабатываются транслятором, и для задания информации «символьного типа».
Опр. Идентификатор – имя собственное (название) присваиваемое:
- объекту обработки,
операции обработки,
структуре (типу, конструкции, трафарету) объекта обработки или структуре операции обработки,
оператору (предложению),
подпрограмме (фрагменту программы).
Аналог понятия «идентификатор» - слово в естественном языке.
Синтаксические правила образования новых идентификаторов:
Плотная (пробелы не допускаются) последовательность из букв латинского алфавита, цифр и знака подчеркивания.
Первый символ – всегда буква.
Длина идентификатора не более 64 символов.
Примеры идентификаторов: DAN1, A, bbb, Matrix_7_7, NewR.
В языках программирования выделяют три группы идентификаторов.
Опр. Пользовательские идентификаторы – придумывает и обязательно описывает сам программист.
Опр. Зарезервированные слова языка - можно использовать только по их прямому (предусмотренному для данного языка) назначению.
Пример: VAR DO BYTE BEGIN END + - *
Опр. Служебные идентификаторы – слова, имеющие стандартное описание и предназначение, но программист может этим пренебрегать и использовать их по своему усмотрению.
Пример: SIN COS READ WRITE
Опр. Оператор – последовательность идентификаторов, построенная по одному из стандартных, для данного языка программирования шаблонов.
Аналог понятия оператор – предложение в естественном языке.
Опр. Синтаксис оператора – правила образования (составления) оператора из идентификаторов.
Опр. Семантика операторов– смысла оператора понимаемый программой-транслятором, но выраженный на естественном языке, т.е. несколькими предложениями в повелительном наклонении.
Семантика операторов обычно передается в устной форме, так называемая «звуковая транскрипция оператора», и весьма важна для начинающих программистов.
6.1. Базовые типы числовых информационных объектов
Базовый информационный объект числового типа – ячейка памяти, бинарный код которой интерпретируется (дешифруется) как число.
В языке Pascal используются два класса (две разновидности) базовых числовых объектов: вещественные числа и целочисленные числа. Каждый класс содержит несколько подклассов – типов.
Понятие вещественного числа, практически полностью, соответствует понятию рационального числа в математике. Вещественные числа используются во всех инженерных расчетах.
Целочисленные числа (аналог натуральных и целых чисел в математике) используются, в основном, для количественного описания процессов и объектов, которые принципиально не могут характеризоваться дробными значениями. Например: количество студентов в группе, количество символов в строке текста, количество повторений какого-то действия.
-
Базовые целочисленные типы информационных объектов (целые числа)
Имя типа
Размер ячейки
Диапазон описываемых
числовых значений
byte
1
от 0 до 255
word
2
от 0 до 65535
integer
2
от -32768 до 32767
longInt
4
от -109 до 109
Базовыми операциями обработки числовых информационных объектов являются: четыре арифметические операции (сложение, вычитание, умножение и деление) и несколько специальных функций.
Для каждого типа чисел эти операции реализуются разными фрагментами электронной схемы процессора, т.е. различными базовыми операциями процессора, но на языке Pascal, однотипные по смыслу операции обозначаются одним и тем же символом.
Для целочисленных ИО:
-
Операция
Символ
сложение
+
вычитание
-
умножение
*
деление с округлением
div
Остаток от деления
mod
Если операция выполняется над числами одного типа, то результат будет числом того же типа, если числа принадлежат разным типам, то перед выполнением операции происходит их преобразование к одному типу – старшему в иерархии типов.
Иерархия (расположение по возрастанию старшинства, старший тип включает младшие) базовых числовых ИО языка Pascal:
byte < word < integer < LongInt < real < double.
Бинарное кодирование вещественных чисел основано на возможности представления любого действительного числа в форме мантиссы и порядка a = m × 10p
где m – мантисса (действительное число, модуль которого больше или равен 0.1, но меньше 1), p – порядок числа (целое число).
Примеры: -23.017 = -0.23017×102 = -2.30170000000Е 0001
мантисса порядок стандартная запись в формате Е
0.00053044 = 0.53044×10-3 = -5.30440000000Е-0004
-
Базовые вещественные типы информационных объектов (действительные числа)
Имя
типа
Размер ячейки
диапазон
порядка числа
количество цифр мантиссы
real
6
от -39 до 38
12
double
8
от -324 до 308
16
Базовые операции над вещественными ИО:
-
Операция
Символ
сложение
+
вычитание
-
умножение
*
деление
/
стандартные арифметические функции
Sin, cos, ln, Sqr, Sqrt, ArgTan, Exp, Abs и т.п.