6. Описания переменных (var)

В 0.5 я писал фрагменты программ, содержащих переменные величины. А теперь пришло время писать такие программы целиком. Но для этого я должен написать кое-что выше begin, чего раньше не делал. Вот пример программы:

VAR a,b : Integer; BEGIN a:=100; b:=20; WriteLn (a + b) END.

Очевидно, эта программа напечатает число 120. В программе новостью для нас является только первая строка. Называется она описанием переменных величинаиb. Я пока не буду излагать правила составления описаний переменных. Скажу только, что описание начинается со служебного словаvar(читается ВАР, это сокращение от английского variable - переменная). После него записываются имена всех переменных, встречающихся в программе с указанием через двоеточие типа значений, которые каждая переменная имеет право принимать. В нашем случае я записал имена переменныхаиb, так как только они встречаются между BEGIN и END. Слово Integer (читается " 'интеджер", переводится ЦЕЛЫЙ) указывает, чтоаиbимеют право быть целыми числами, а не дробными. Смысл подобного ограничения в том, что Паскаль по-разному работает с целыми и дробными числами, а поскольку он язык строгий, то требует, чтобы программист точно указал, к какому из этих двух типов относятся числа.

Зачем нужно описание? Для понимания этого сначала нужно вспомнить, для чего нужна компьютеру память и как она устроена (см.2.2), а также порядок работы человека на компьютере (см.1.7).

После того, как программист ввел программу в память, он приказывает компьютеру ее исполнить. Но компьютер при этом не сразу принимается выполнять программу, а сначала совершает компиляцию, то есть перевод программы с Паскаля на собственный машинный язык. (Часто вместо термина «компиляция» употребляют более общий термин «трансляция»). Во время компиляции компьютер производит некоторые подготовительные действия, одним из которых является отведение в памяти места под переменные величины, упомянутые в программе. При этом компьютер "рассуждает" так: Раз в программе упомянута переменная величина, значит она в каждый момент времени будет иметь какое-то значение, которое, хочешь не хочешь, надо помнить. Лучше, чтобы не спутаться, заранее отвести в памяти определенное место для запоминания текущего значения каждой переменной величины и только потом уже выполнять программу. Будем называть место, отведенное в памяти под данную переменную,ячейкой.

Теперь нам понятно, зачем в паскалевской программе нужно описание - чтобы перечислить компьютеру переменные, под которые он должен отвести ячейки в памяти. Если мы забудем упомянуть в описании какую-нибудь переменную, то под нее в памяти не будет отведена ячейка и компьютер не сможет ее запомнить, а значит и вообще не сможет с ней работать. Паскаль строг к программисту, он заставляет его самого перечислять в описании все переменные, встречающиеся в программе. Бэйсик более добр - если программист поленился написать описание, Бэйсик сам просматривает программу и выискивает переменные величины, чтобы отвести для них место. Однако, не всегда доброта лучше строгости . . .

Итак, при решении задачи в памяти компьютера находится программа решения задачи, а в другом месте памяти - значения переменных, описанных в программе. Кстати, вы можете узнать, сколько байтов в памяти займет текст программы, если посчитаете, сколько в ней букв и других символов (включая пробелы).

Вы можете сказать: Зачем хранить значения 100 и 20 в каком-то другом месте, если они содержатся прямо в тексте программы, которая и без того хранится в памяти? Получается, что эти числа хранятся в двух разных местах памяти. Ответ на этот вопрос выходит за рамки книги.

1. Integer и LongInt

Итак, в Паскале принято правило, что если человек описал переменную, как Integer, то он разрешает ей принимать значения только целого числа. Число типа Integerзанимает в памяти два байта. Значит, под переменныеаиbкомпьютер отводит в памяти ячейки по два байта каждая. Два байта - это маленький объем памяти и уместиться в него может лишь небольшое целое число, а именно - число в диапазоне от -32768 до 32767. Если бы в предыдущем примере вам понадобилось взять а=40000, то Паскаль получил бы неправильную сумму.

Для того, чтобы переменная имела право принимать значения больших целых чисел, она должна быть описана не как Integer, а какLongInt(сокращение от Long Integer - Длинное Целое, читается “лонг’инт”). Под переменную типа LongInt компьютер отводит в памяти 4 байта и она может принимать значения в диапазоне от ‑2147483648 до 2147483647.

Задание 5:Население Москвы равняется а=9000000 жителей. Население Нью-Васюков равняетсяb=1000 жителей. Напишите программу, которая определяет разницу в числе жителей между двумя городами. Используйте переменные величины.

Задание 6:Попробуйте ввести ошибку. Опишите переменные величины не как LongInt, а как Integer. Какова реакция Паскаля?