Язык программирования Паскаль. Структура языка. Алфавит языка. Классификация данных и операторов.

Паскаль - один из наиболее перспективных языков программирования. Он разработан в 1971 г. математиком Никлаусом Виртом, профессором Института информатики Швейцарской высшей политехнической школы в Цюрихе. Язык получил наименование в честь знаменитого математика и философа Блеза Паскаля (1623-1662), который одним из первых изобрел в 1641 г. калькулятор (суммирующую машину).

Алгоритмический язык как система правил для описания процесса обра­ботки данных, включает алфавит, из символов которого формируются сло­ва, выражения и операторы (предложения).

Алфавит - это набор допустимых символов языка. Слова (идентификаторы, константы) формируются из симво­лов по определенным правилам.

Выражения - это группы слов, имеющих определенный смысл.

Операторы - это предложения для описания некоторого дей­ствия в процессе обработки данных. Из операторов формируются программы.

Структура языка Паскаль следующая:

Все конструкции языка формируются из символов его алфавита по опреде­ленным в языке правилам. Алфавит языка Паскаль включает буквы от А до Z (большого) и от a до z (малого), цифры (от 0 до 9) и специальные символы: арифметические операции (+, -, и т.д.), логические операции (NOT, AND, OR, XOR), операции отношения (<,>,=, и т.д.), различный ограничители и разделители.

В текстах программ допускаются комментарии и пробелы.

Комментарий - это текст, поясняющий программу и не влияющий на процесс ее выполнения. Комментарии ограничиваются символами {} или *и*.

Комментарий можно вставить между двумя рядом стоящими идентификатора­ми, числами, специальными символами или перед первым оператором про­граммы.

Цель комментариев - пояснить объекты и действия программы.

Пробелы в программе могут повысить наглядность программы.

Пробелов может быть произвольное количество, но не менее одного пробела должно быть между идентификаторами, константами, зарезервированными (ключевы­ми) словами и специальными символами.

Нельзя использовать пробелы внутри чисел и идентификаторов, в том числе зарезервированных (ключевых) слов.

Данные - это формализованное представление информации.

Данные могут быть в виде констант и переменных.

Кон­станты - это конкретные значения данных.

Перемен­ные - это данные, которые в процессе выполнения программы могут принимать различные значения.

Классификация проблемных (пользовательских) данных Паскаля, может включать в себя несколько типов.

Под проблемными данными будем понимать данные с обраба­тываемой информацией пользователя.

Их типы могут быть стандартными и определенными пользователем.

Стандартные типы данных (вещественные и ординальные, или порядковые) используются для определения переменных со­ответствующего стандартного типа и для описания простых (перечисляемых и диапазонных) и сложных типов данных, определенных программистом.

Встроенные процедуры и функции языка Паскаль. Структура программы на языке Паскаль.

В языке Паскаль можно использовать как подпрограммы (процедуры и фун­кции), разработанные программистом, так и встроенные (стандартные) подпро­граммы, расположенные в его модулях (библиотеках).

Паскаль содержит 8 стандартных модулей, в том числе: System, Crt, Dos, Graph, Overlay. Для использования их процедур и функций надо после оператора PROGRAM записать оператор

Uses «список имен используемых модулей».

Например:

Program KR ;

Uses Crt, Graph;

Подключение модуля System производится по умолчанию, без указания его имени в списке Uses. В модуле System располагаются наиболее часто используемые процедуры и функции языка. Основные группы процедур и функций модуля System:

1. процедуры управления выполнением программы;

2. функции преобразования типов;

3. процедуры и функции для переменных ординального типа;

4. математические функции;

5. процедуры и функции для работы со строками;

6. процедуры и функции управления динамической памятью;

7. процедуры ввода-вывода и работы с файлами и каталогами.

Процедуры и функции модуля Crt предназначены для работы с экраном: его очистки, управления положением курсора на экране, управления клавиа­турой, определения цветов фона и символов, управления звуком и окнами эк­рана.

Процедуры и функции модуля Graph предоставляют пользователю графи­ческие возможности языка. Процедуры и функции модуля Overlay позволяют организацию работы с программами оверлейной структуры.

Процедуры и функции модуля DOS предназначены для обслуживания пре­рываний, проверки состояния диска, обработки файлов, управления процесса­ми и операционной средой.

Программа на языке Паскаль состоит из заголовка программы и блока (тела программы). Заголовок программы или подпрограммы - это один из операторов:

PROGRAM - для программы;

PROCEDURE - для Процедуры;

FUNCTION - для функции.

Процедуры и функции могут иметь ряд уровней вложенности, т. е. могут быть вложены в другие процедуры или функции. Форма оператора заголовка программы:

PROGRAM «имя-программы»;

Пример структуры программы:

P rogram PR; - Заголовок программы

О бъявления типов, констант, меток и переменных;

Procedure А;...Begin...End; Процедуры и

Function В;...Begin...End; функции программы Блок

Программы

Begin ...

Операторы программы PR;

End.

Блок программы и подпрограммы на языке Паскаль состоит из двух частей:

1)декларативной - описания (объявления) данных программы и текстов под­ программ (разделы описаний);

2)выполнимой - описания действий, которые надо выполнить над данными (раздел операторов).

Блок включает все, кроме заголовка программы или подпрограммы. В об­щем случае блок может состоять из шести разделов различных типов. Все они, кроме раздела операторов, необязательны. Каждый раздел описаний начинает­ся ключевым словом:

LABEL - для определения меток программы;

CONST - для определения констант;

TYPE - для определения типов данных;

VAR - для определения переменных;

PROCEDURE и FUNCTION - для определения процедур и функций;

BEGIN, END – соответственно определяют начало и конец раздела операторов программы. Данное сочетание операторов называется операторные (программные) скобки.

Оператор PROGRAM должен быть первым в программе, раздел операторов программы - последним. А между ними может быть сколько угодно разделов описаний в любом порядке. Типы и константы могут использоваться в после­дующих описаниях типов и переменных и подпрограмм.

Последовательность разделов описания объектов (LABEL, CONST, TYPE, VAR и др.) программы может быть произвольной. В случае необходимости ти­пы разделов могут повторяться.

Все, что использу­ется в программе: константы, переменные, метки, - должно быть объявлено явно. Каждый объект программы должен быть описан и только один раз для данной области действия.

Объекты программы имеют областью их действия блок, в котором они объявлены, и все вложенные в него блоки, процедуры и функции, в которых они не переобъявлены. Поэтому одни и те же идентифи­каторы можно использовать в различных подпрограммах (процедурах и функ­циях) программы в разных смыслах.

Идентификаторы в Паскале - это ключевые слова, имена констант, пере­менных, типов, процедур, функций, модулей, программ, полей в записях и ме­ток. Идентификаторы могут иметь произвольную длину, но используются в программе только первые 63 символа идентификатора.

Формируется идентификатор в виде последовательности латинских букв, цифр и символа подчеркивания, начиная с буквы.

В идентификаторах большие и маленькие буквы тождественны, т. е. NAME, Name и name - один и тот же идентификатор.

Ключевые слова - это идентификаторы, которые имеют фиксированное на­значение и не могут быть идентификаторами проблемных данных пользовате­ля.

Слово	Значение	Слово	Значение	Слово	Значение
AND	И	FUNCTION	ФУНКЦИЯ	REPEAT	ПОВТОРИТЬ
ARRAY	МАССИВ	GOTO	ПЕРЕЙТИ	SET	МНОЖЕСТВО
BEGIN	НАЧАЛО	IF	ЕСЛИ	SHL	СДВИГ ВЛЕВО
BOOLEAN	БУЛЕВ	IMPLEMENTATION	РЕАЛИЗАЦИЯ	SHR	СДВИГ ВПРАВО
CASE	ВАРИАНТ	IN	В	STRING	СТРОКА
CONST	КОНСТАНТА	INTERFACE	ИНТЕРФЕЙС	THEN	то
DIV	ДЕЛЕНИЕ	INTERRUPT	ПРЕРЫВАНИЕ	TO	ДО
DO	ВЫПОЛНИТЬ	LABEL	МЕТКА	TRUE	ИСТИННО
DOWNTO	ШАГ-1	MOD	ОСТАТОК	TYPE	тип
ELSE	ИНАЧЕ	NOT	HE	UNIT	МОДУЛЬ
END	КОНЕЦ	OF	ИЗ	UNTIL	ПОКА
EXTERNAL	ВНЕШНИЙ	OR	ИЛИ	USES	ИСПОЛЬЗОВАТЬ
FALSE	ЛОЖНО	PACKED	УПАКОВАН	VAR •	ПЕРЕМЕННАЯ
FILE	ФАЙЛ	PROCEDURE	ПРОЦЕДУРА	WHILE	ПОКА
FOR	ДЛЯ	PROGRAM	ПРОГРАММА	WITH	ПРИСОЕДИНИТЬ
FORWARD	ВПЕРЕД	RECORD	ЗАПИСЬ	XOR	ИСКЛЮЧ. ИЛИ

Любой оператор в программе может быть помечен меткой. Метка ставится перед оператором и отделяется от него двоеточием.

Метки. Константы. Определение типов данных и переменных.

Метка в Паскале - это идентификатор или целое без знака. Каждая метка, используемая в программе, должна быть описана в разделе описания меток.

Метка, описанная в разделе меток, обязательно должна быть перед операто­ром в теле программы. Метки, описанные в программе, процедуре или функ­ции, локальны в ней. Область действия метки - блок.

Поэтому в разных блоках можно использовать одинаковые значения меток. Перед одним оператором может стоять несколько меток; в этом случае после каждой из них стоит двое­точие.

Форма определения меток:

LABEL «список меток»;

В выражениях на языке Паскаль можно использовать именованные и не­именованные константы. Неименованные константы - это обычные константы, представленные в выражении своим значением.

Но если значение одной и той же константы используется в программе мно­гократно, применяют именованные константы. Их имена и значения опреде­ляются в разделе описания констант. При их корректировке в программе должно быть одно исправление значения константы в разделе ее определения. Это позволяет сгруппировать в начале программы величины, зависящие от конкретной реализации языка или задачи.

Форма определения именованных констант:

CONST список-определений-констант

Форма определения каждой именованной константы списка:

«Имя константы» = выражение;

Определения новых (пользовательских) типов объединяются в раздел опре­деления типов. Определение типа вводит имя типа. Оно используется для опи­сания производных (пользовательских) простых и сложных (структурирован­ных) типов данных. Стандартные типы определены по умолчанию. К ним отно­сят: вещественные, целые, булевы (BOOLEAN), символьные (CHAR) и строки (String).

Форма определения типа:

TYPE «список определений типа»

Все переменные программы или подпрограммы объявляются в разделе оп­ределения переменных. В операторах программы можно использовать пере­менные, определенные в разделе переменных (var).

Переменная относится к типу, определенному ее объявлением, и может принимать значения, допусти­мые для этого типа. Определение переменных включает одно или более имен переменных и тип, к которому относится каждое из имен переменных.

Форма определения переменных: