Сканировал и выполнил OCR (Ю.Н.Ш. yu_shard@newmail.ru). Здесь в фигурные скобки красного цвета {} вставлены №№ страниц издания-оригинала. Январь 2014 г.

Д. Б. Поляков, И. Ю. Круглов

ПРОГРАММИРОВАНИЕ

В СРЕДЕ

ТУРБО ПАСКАЛЬ

ВЕРСИЯ 5.5

МОСКВА

Издательство МАИ

А/О «РОСВУЗНАУКА»

1992 {1}

24.4.1

П49

ДК 681.3.068

Рецензенты:

доктор технических наук профессор В. А.ИВАНОВ,

кандидат технических наук Ю. Н. СТЕПАНОВ

Поляков Д.Б., Круглов И.Ю.

П49 Программирование в среде Турбо Паскаль (версия 5.5)

Справ.-метод. пособие. - М.: изд-во МАИ, 1992. — 576 с.

ISBN 5-7035-0340-X

В книге рассматривается система программирования Турбо Паскаль (версия 5.5) для персональных ЭВМ, работающих под управлением операционном системы MS-DOS. Приводится описание редактора текстов, компилятора, справочной системы, встроенного высокоуровневого отладчика. Подробно объясняется язык Турбо Паскаль, его отличия от стандарта языка Паскаль. Излагаются практические приемы работы в системе программирования, объясняются режимы и особенности создания программ. Большое внимание уделено использованию аппаратных средств ЭВМ и особенностей операционной системы MS-DOS. Имеется большое количество примеров и иллюстраций. Для пользователей персональных ЭВМ, знакомых с операционной системой MS-DOS и основами программирования на алгоритмических языках. Может служить справочником по функциям системы языка Турбо Паскаль.

© Д. Б. Поляков, И. Ю. Круглов, 1992 {2}

От авторов

Авторам этой книги хорошо известен информационный «голод», который сопутствует освоению сначала персональной ЭВМ (ПЭВМ), потом ее программных средств. С ростом парка ввезенных и произведенных в нашей стране ПЭВМ стал ощущаться острый недостаток специальной литературы. Как следствие этого, колоссальное время тратится на накопление опыта работы с ПЭВМ, освоение «вслепую» сложных программных продуктов, особенно трансляторов с языков высокого уровня. В силу специфики распространения программ их оригинальные описания — почти «букинистическая редкость», что часто приводит к ситуации, когда богатейшие возможности ПЭВМ остаются практически невостребованными.

Эта книга — попытка помочь тем, кто собирается освоить язык и систему программирования Турбо Паскаль версии 5.5, созданные американской фирмой Borland International. Книга предназначена в первую очередь пользователям ПЭВМ, знакомым в той или иной степени с основами языка Паскаль. Книга не должна показаться сложной и тем, кто имеет опыт работы с Бейсиком, Си или каким-либо другим процедурным языком. Авторы старались наиболее полно изложить язык Турбо Паскаль, подчеркнуть практические стороны и особенности его применения, а также привести различные приемы программирования на нем.

Хотя имеется несколько версий Турбо Паскаля, изложение материала привязано к версии языка 5.5, последней в момент написания книги. Версия 5.5 отличается от версии 5.0 тем, что расширен синтаксис языка (введена возможность объектно-ориентированного программирования) и модифицирован системный модуль Overlay. По сравнению же с версией 4.0 произошли большие изменения (исчезли цепочки, появились оверлеи, расширились наборы процедур и т.п.) Многое из того, что верно для Турбо Паскаля версии 3.0 (а именно для нее написано огромное число книг по Турбо Паскалю за рубежом и подавляющее число у нас), совершенно не годится для последующих версий. Все сказанное можно отнести и к интегрированной среде программирования.

Авторы не проводили специального тестирования, но с большой вероятностью та часть книги, которая касается самого языка (без объектного программирования) и работы в среде MS‑DOS, не будет бесполезной и для работающих с системой Quick Pascal 1.0 фирмы Microsoft. {3}

Изложение ведется для операционной системы (ОС) MS-DOS, но подразумевается работа в среде любой совместимой с ней ОС, в том числе PC-DOS, АДОС, Альфа-ДОС и т.п.

Несколько слов о многочисленных примерах и тестах по ходу изложения материала. Авторы старались приводить нетривиальные примеры, которые могли бы иметь самостоятельную ценность или хотя бы быть полезными читателю. Однако возможности протестировать их всех в различных версиях ОС (от 2.0 до 4.01 их слишком много!) и на различных моделях ПЭВМ не было. Примеры проверены в среде MS-DOS 3.20 и 3.30 (наиболее распространенных на момент написания книги) на ПЭВМ с высокой степенью совместимости с IBM PC/XT, AT/16 МГЦ и на IBM PS/2 (модель 50).

Поскольку авторам неизвестно об адаптации пакетов Турбо Паскаль версии 5.0 или 5.5 для использования на ПЭВМ ЕС или «Искра» и из-за отличия этих машин от стандарта IBM (особенно в блоке клавиатуры), нельзя с полной уверенностью адресовать эту книгу пользователям именно этих машин. Авторы ориентировались на пользователей пакетов, работающих на импортных ПЭВМ, количество которых в стране весьма значительно. Вследствие этого сохранены английские названия служебных клавиш и английский синтаксис команд ОС и самой среды Турбо Паскаль.

В книге можно найти многое из того, что нужно для создания не просто работающих программ, а программных продуктов. И если эта книга займет место рядом с вашим компьютером, то авторы будут считать свою задачу выполненной.

В заключение авторы выражают признательность коллегам: А.Ю.Самсонову за помощь при написании главы «Объектно-ориентированное программирование», Г.П. Шушпанову за ценный вклад в создание главы «Ссылки, динамические переменные и структуры данных» и ряда практических примеров, а также Н.А. Семеновой и H.А. Калитиной, напечатавшим весь текст книги.

Часть 1 этой книга написана И.Ю. Кругловым. Он же является автором глав 19 и 22. Части 2 и 3, а также главы 15, 16, 20 и 21 написаны Д.Б. Поляковым. Совместно подготовлены введение, главы 17, 18 и приложения. {4}

Введение

Система программирования Турбо Паскаль (версия 5.5) в состоянии удовлетворить практически любые требования при работе на ПЭВМ IBM PC и совместимых с ними. Язык Турбо Паскаль является структурированным языком высокого уровня, на котором можно написать программу практически неограниченного размера и любого назначения.

Описываемая версия Турбо Паскаля представляет собой полную среду для профессионального программирования, обладающую очень высокими характеристиками. Среди них:

— совместимость со стандартом ANSI Pascal;

— наличие системных библиотечных модулей, являющихся, органической составляющей языка (System, DOS, CRT, Graph и др.);

— расширение языка, превращающее его в инструмент объектно-ориентированного программирования (ООП);

— наличие новых встроенных процедур и функций (в том числе Inc и Dec);

— наличие версий компилятора, как встроенного в интегрированную среду программирования, так и автономного (для трансляции программ большого размера);

— высокая скорость компиляции;

— генерация оптимизированного кода, обеспечивающая быстрое выполнение программ;

— редактор связей, удаляющий неиспользуемые части кода на этапе компиляции (создается код минимального размера);

— возможность создания отдельно компилируемых блоков;

— возможность условной компиляции программ;

— поддержка математических сопроцессоров 80Х87 (8087, 80287);

— наличие расширенного набора числовых целых типов и типов данных с плавающей запятой стандарта IEEE (с одинарной точностью, с двойной точностью, с повышенной точностью) в случае использования сопроцессоров 80Х87. Кроме того, в системе реализованы следующие возможности:

— эффективный интерфейс с языками Turbo Assembler и Turbo C на уровне объектного кода; {5}

— интегрированный отладчик на уровне исходного текста, обеспечивающий полную проверку переменных, структур данных и выражений по шагам или в заданных точках программы и присваивание новых значений переменных и структурам данных в процессе отладки;

— полная эмуляция операций с плавающей запятой сопроцессоров 80X87, позволяющая использовать типы данных в формате с плавающей запятой (IEEE) даже при отсутствии сопроцессоров 80X87;

— использование оверлеев на основе программных модулей, а также развитая подсистема управления оверлеями, дающая возможность управлять размещением их в памяти;

— поддержка средств расширенной памяти (EMS), включая возможность загрузки оверлея в нее, и использование этой памяти интегрированной средой программирования.

Структура книги такова, что читая ее, можно постепенно начинать работу с системой Турбо Паскаль, с каждым разделом усваивая новые понятия.

В книге рассматриваются как вопросы использования стандартных процедур и функций языка Турбо Паскаль, так и методы создания собственных. Приведено достаточное количество примеров использования стандартных и специфических средств ПЭВМ. Книга имеет такую структуру, что ее можно использовать в качестве справочника по языку и системе программирования.

Изложение ведется применительно к работе в интегрированной среде программирования. Автономные компилятор и сопутствующие утилиты из-за ограниченности объема книги практически не рассматриваются. Авторы не видят в этом особой необходимости, поскольку работа этих программ дублирует практически все функции интегрированной среды.

Приступая к чтению, необходимо иметь представление о принципах работы ПЭВМ фирмы IBM (и совместимых с ними) под управлением ОС MS-DOS; знать, как запускаются на выполнение программы, как копируются и удаляются файлы и как используются другие базовые команды ОС. Если нет уверенности в своих знаниях, советуем потратить некоторое время на освоение компьютера и просмотреть книги по ОС MS-DOS.

Для понимания общей идеологии построения системы сначала кратко рассмотрим функции ее составных частей.

Пакет Турбо Паскаль содержит в себе два компилятора: автономный и встроенный в интегрированную среду программирования. {6}

Интерактивная интегрированная среда программирования сочетает возможности редактора текстов, компилятора и отладчика. Она поддерживает систему меню, оконный интерфейс, управление конфигурацией системы и контекстную систему подсказки (см. часть 1 «Работа в среде программирования Турбо Паскаль»). Сама среда программирования включается запуском файла TURBO.EXE.

При работе в автономном режиме компиляции (с использованием командной строки или командных файлов) для создания и изменения исходного текста программы можно использовать любой текстовый редактор. После этого нужно запустить автономный компилятор с помощью команды MS-DOS или командного файла, задав имя файла программы, написанной на Турбо Паскале, и режимы компиляции (см. Приложение 2). Этот компилятор представлен файлом TPC.EXE.

Встроенный отладчик позволяет легко выполнять программы по шагам, проверяя или модифицируя при этом переменные и ячейки памяти, устанавливая точки останова и прерывая выполнение программы с помощью специальной комбинации клавиш (Ctrl-Break).

Развитием принципов структурного программирования является введение в Турбо Паскаль понятия модуля. Модуль представляет собой часть исходного текста, которую можно откомпилировать как самостоятельное целое. Его можно рассматривать как библиотеку данных и программного кода. Модули обеспечивают описание интерфейса между своими процедурами и данными и другими программами, которые используют эти модули. Они могут применяться в программах, а также и в других модулях. Подробно обо всем этом рассказывается в разд. 6.10 «Модули. Структура модулей». В системе Турбо Паскаль имеются стандартные библиотеки, которые оформлены в виде таких модулей. Они содержат процедуры различного функционального назначения:

SYSTEM — стандартные процедуры языка;

DOS — работа с функциями ОС MS-DOS;

CRT — работа с клавиатурой и дисплеем;

PRINTER — легкий доступ к принтеру;

GRAPH — графические процедуры;

OVERLAY — поддержка и администрирование оверлейных структур;

TURBO3 — обеспечение совместимости с версией языка 3.0;

GRAPH3 — графические процедуры, реализованные в версии языка 3.0. {7}

К этому списку можно добавить весьма полезный модуль, представленный в исходном пакете системы, но не описанный в ее руководстве:

WIN — быстрая и удобная работа с окнами.

Все эти модули (кроме TURBO3 и GRAPH3) рассматриваются в дальнейшем в разделах, носящих соответствующие названия. Модули, обеспечивающие совместимость с Турбо Паскалем версии 3.0 нужны только тем, кто имеет богатую библиотеку текстов программ именно для этой версии. Во всех остальных случаях они мало интересны, поскольку не предлагают ничего нового в основной набор средств языка.

В состав системы программирования входит ряд автономных программ-утилит: TPUMOVER, MAKE, TOUCH, BINOBJ, THELP и GREP. Их использование сильно сокращает рутинную, а в некоторых случаях и невыполнимую иным способом, работу по администрированию библиотеки, автономной компиляции, преобразованию файлов и их сравнению. Краткое их описание содержится в Приложении 4 (описание утилиты THELP см. в разд. 1.4 «Интерактивная справка»). {8}

Часть I. Работа в среде

ПРОГРАММИРОВАНИЯ

ТУРБО ПАСКАЛЬ

Глава 1. Интегрированная среда

Работа с Турбо Паскалем версии 5.5 начинается после запуска на выполнение файла TURBO.EXE. На экране появляется исходное изображение (рис. 1.1).

Рис. 1.1

В верхней части экрана появляется меню (рис. 1.2):

Рис. 1.2

Приведенные выше слова составляют основное меню среды программирования. Активизировать это меню можно нажатием клавиши {9} F10. Каждое слово в основном меню (кроме Edit) представляет собой заголовок вертикального подменю, которое может появляться под ним. Клавишами управления курсором («стрелка влево» и «стрелка вправо») можно выбрать любой пункт основного меню и, нажимая затем клавишу ввода (Enter или Return) или клавишу «стрелка вниз», активизировать соответствующее ему подменю.

Область под основным меню изначально разделена на два окна: Edit и Watch. Окно Edit — это рабочее пространство для работы с текстом программы, а в окне Watch появляется специфическая информация, необходимая при отладке программ. Переключение между этими окнами возможно в любой момент работы с системой. Например, для перехода в окно Edit достаточно из основного меню выбрать пункт Edit или нажать комбинацию клавиш Alt+E. Индикацией того, что окно Edit стало активным, служит изменение обрамляющей рамки этого окна (одинарная линия заменяется двойной) и появление мигающего курсора внутри него. После этого можно приступать к работе с исходным текстом программы. Переключение на окно Watch и обратно осуществляется нажатием клавиши F6.

Есть еще одно окно, доступное в Турбо Паскале, — это окно Output, в котором можно просмотреть результат выполнения программы. Из окна Watch можно попасть в окно Output, нажав комбинацию клавиш Alt+F6. Еще одно нажатие Alt+F6 возвращает обратно в окно Watch, а нажатие F6 активизирует Edit. Другой способ увидеть результат работы программы, заключается в переключении на полноэкранный вариант окна Output комбинацией клавиш Alt+F5. Вернуться обратно можно, нажав любую клавишу.

В нижней строке экрана находится строка-подсказка, на которой указано соответствие между функциональной клавиатурой и выполняемыми действиями (рис. 1.3).

Рис. 1.3

В документации по Турбо Паскалю, прилагаемой к пакету, эти ключи называются «горячими» (Hot keys). С их помощью многие действия можно производить «в обход» системы меню. Содержание этой строки зависит от режима, в котором находится среда программирования. Ниже приводится таблица базовых функций, присвоенных функциональной клавиатуре (табл. 1.1). {10}

Клавиши	Функция
F1	Активизирует окно контекстной помощи
F2	Записывает программу, находящуюся в окне Edit на диск
F3	Запрашивает команду Load для чтения файла с диска в окно Edit
F4	Отладочная операция. Включает выполнение программы до строки, в которой находится курсор, и ее приостановку
F5	Расширяет текущее окно до полного экрана.
F6	Переключает между окнами Edit, Watch и Output (в зависимости от текущего окна)
F7	Отладочная операция. Включает выполнение программы по строкам текста в режиме трассировки (т.е. прослеживает действие программы и внутри процедур или функций)
F8	Отладочная операция. Включает выполнение программы по строкам без захода в процедуры и функции
F9	Выполняет операцию Make (один из способов компиляции программы)
F10	Переключает между выбранным экраном и верхней строкой меню

Редактор Турбо Паскаля представляет собой полную программу текстового процессора. В добавление к основным функциям редактирования (таким, как вставка и удаление), можно выполнять и более сложные действия: поиск и замену строки символов, блоковые операции. Редактор Турбо Паскаля совместим с текстовым редактором WordStar.

После набора текста программы в редакторе, можно провести ее компиляцию и запуск на выполнение нажав лишь комбинацию клавиш Ctrl+F9. Результатом этой компиляции является компактный и эффективный исполняемый код.