Учебник Информатики

Кроме того, необходимо осуществлять управление циклом, т.е. переходить к его началу, если он не закончен, и выходить из него по окончании.

Повтор циклического участка должен происходить до тех пор, пока параметр цикла x принимает значения в пределах замкнутого интервала [xn, xk], что

иявляется условием нахождения в цикле.

Вварианте с блочными символами «решение + процесс» все действия по организации цикла предписываются явным образом. В варианте с блочным символом «модификация» они записывается так: x = xn, xk, h. Если шаг h равен единице, то он опускается.

Система программирования QBasic

Среда системы программирования QBasic

Система программирования QBasic представляет собой интерпретатор языка программирования Бейсик и инструментальную программную оболочку, способствующую повышению эффективности создания программ.

В общем случае процесс создания и обработки программы состоит из:

♦написания исходного текста программы;

♦записи его на диск в виде файла программы;

♦устранения синтаксических ошибок в процессе интерпретации исходного текста программы;

♦выполнения программы.

Файл – это поименованная область на магнитном диске или другом носителе информации. Каждый файл имеет обозначение, которое может состоять из двух частей: имени и расширения. В операционной системе MS-DOS в имени файла может быть от 1 до 8 символов. Расширение начинается с точки, за которой следуют от 1 до 3 символов. Расширение является необязательным, и, как правило, описывает содержание файла. Например, ab.bas.

11

На диске имена файлов, сведения об их размерах, времени создания и т.д. хранятся в специальных местах, которые называются каталогами, директо-

риями или папками.

Для входа в среду системы программирования QBasic необходимо отыскать в древовидной структуре каталогов персонального компьютера соответствующий каталог (QB, QBASIC, QBASRUS или другой) и в нём файл qbasic.exe. Этот файл содержит готовую к работе систему программирования

QBasic.

При постановке на исполнение программы из файла qbasic.exe операционная система загружает её в оперативную память и передаёт ей управление. После вызова среды системы программирования QBasic экран персонального компьютера приобретает вид, показанный на рис. 4.

Рис. 4. Вид экрана после вызова QBasic

Верхняя строка содержит меню возможных режимов работы системы программирования, нижняя – краткую справку о назначении основных функциональных клавиш. Между ними находятся рабочая область (окно текстового редактора) и область немедленного выполнения. В рабочем окне текстового ре-

12

дактора набирается текст программы. Правила работы в этом окне аналогичны правилам работы в обычном текстовом редакторе.

Для входа в меню необходимо воспользоваться мышью или нажать клавишу Alt, а затем клавишами со стрелками выбрать нужный пункт меню. Вложенное меню разворачивается нажатием клавиши Enter.

Работа с фрагментами текста программы (копирование, вырезание, встав-

ка) выполняется командами меню Редактирование / Копировать (... / Вырезать, ... / Вставить).

Сохранение набранного текста осуществляется командами меню Файл / Сохранить как... (для первоначальной записи программы в файл), либо Файл / Сохранить (для повторной записи отредактированного текста). В первом случае в появившемся окне следует выбрать нужный диск и каталог, используя клавишу Tab и клавиши управления курсором, либо мышь, и в строке Имя файла: указать имя файла.

Загрузка файла выполняется командой меню Файл / Открыть... с последующим выбором нужных диска, каталога и файла.

Запуск программы на выполнение осуществляется командой меню Запуск / Запуск или одновременным нажатием клавиш Shift и F5 (что будем обозначать как Shift+F5). Прерывание выполняемой программы можно осуществить нажатием клавиш Ctrl+C или Ctrl+Break. Повторный запуск с места останова программы выполняется нажатием клавиши F5.

Окно немедленного выполнения (нижняя часть рисунка) позволяет немедленно выполнить команду или набор команд. Оно может использоваться, например, для вычисления текущего значения какой-либо переменной. Для перехода в это окно и возврата в рабочую область текстового редактора используется клавиша F6.

Результат работы программы помещается в окно вывода результатов. Переход между окном результатов и окном редактирования осуществляется нажатием клавиши F4.

13

Прогон и отладка программы

Исполнение программы называется прогоном программы и реализуется командой Shift+F5 или через меню. Если в программе нет ошибок, то все указанные в ней действия выполняются одно за другим.

Перед передачей управления загруженной в оперативную память программе среда QBasic выводит на экран монитора окно результатов, а после завершения работы программы и нажатия любой клавиши восстанавливает на экране окно редактора. Если среда обнаруживает ошибку, то она прекращает дальнейшие действия, восстанавливает окно редактора и помещает курсор в то место, где эта ошибка обнаружена. При этом в окне редактора появляется диагностическое сообщение о причине ошибки, что позволяет быстро локализовать и устранить её. После исправления ошибки можно запустить программу либо с того места, где она прервалась (клавишей F5), либо сначала (командой Shift+F5). Ошибок может быть не одна, а несколько, причём они могут быть как синтаксическими, так и семантическими. Все ошибки подлежат обязательному устранению.

Справочная служба системы программирования QBasic

Органической составной частью системы программирования QBasic является встроенная справочная служба на русском языке. В затруднительных ситуациях достаточно нажать на функциональную клавишу F1 и на экране высветится необходимая справка о нужном идентификаторе, на который указывает курсор в тексте. Эта справка зависит от текущего состояния среды и называется

контекстно-зависимой.

По команде Shift+F1 на экране монитора появляется справочное окно. В нём содержится упорядоченный по алфавиту список стандартных операторов, функций, ключевых слов и метакоманд, для которых можно получить справочную информацию.

14

И, наконец, доступ к справочной службе возможен и через команду главного меню QBasic Справка.

Алгоритмический язык QBasic

Символы языка

Алфавит языка. Алфавит языка QBasic состоит из букв, цифр, шестнадцатеричных цифр, специальных символов и ключевых слов. Все компоненты языка формируются из множества символов стандарта ASCII.

Буквы. Буквы – это буквы латинского алфавита от a до z и от A до Z. В QBasic нет различия между прописными и строчными буквами, если они не входят в символьные выражения. Буквы русского алфавита можно использовать только в комментариях и символьных строках.

Цифры. Цифры – это арабские цифры от 0 до 9.

Шестнадцатеричные цифры. Шестнадцатеричные цифры имеют значе-

ния 0, ..., 9, A, .., F.

Специальные символы. Специальные символы в QBasic – это: символ пробела, +, -, *, /, \, =, ,, ', ., :, ;, <, >, (, ), ^, ?, _, @, $, # и т.д. К специальным от-

носятся также следующие пары символов: <>, <=, >=.

Ключевые слова. Ключевые слова представляют собой служебные слова (например, DIM, END, IF и т.д.). Их можно использовать только по своему назначению и нельзя переопределять.

Знаки операций. Знаки операций предназначены для обозначения различных действий. Они могут обозначаться либо небуквенными символами (+, * и т.д.), либо ключевыми словами (NOT, MOD и т.д.).

Знаки арифметических операций: + (сложение), – (вычитание), * (умно-

жение), / (деление), \ (деление нацело), MOD (остаток от деления нацело), ^ (возведение в степень).

Знаки отношений: > (больше), < (меньше), >= (больше или равно), <= (меньше или равно), = (равно), <> (не равно).

15

Знаки логических операций: NOT (отрицание), OR (логическое сложение (ИЛИ)), AND (логическое умножение (И)), XOR (исключающее ИЛИ), EQV (эквивалентность), IMP (импликация).

Типы данных

Любые данные, т.е. константы, переменные, значения функций или выражения, характеризуются своими типами, которые можно классифицировать так как представлено на рис. 5.

Рис. 5. Классификация типов в QBasic

Кроме того, в QBasic предусмотрен механизм создания новых (пользовательских) типов данных, благодаря чему общее количество типов, используемых в программе, может быть сколь угодно большим.

Целые и действительные типы. Типы целые и действительные представляются числовыми значениями, которые имеют запись, близкую к обычной математической. При записи положительных чисел знак числа может опускаться.

16

Значения целого типа записываются последовательностью цифр со знаком или без него (например, -6, 2048). Числа целых типов представляются в памяти компьютера точными значениями, диапазон изменения которых зависит от количества байтов, используемых для их хранения (2 или 4). В QBasic имеются два стандартных целых типа INTEGER (диапазон от -32768 до 32767) и LONG

(диапазон от -2147483648 до 2147483647).

Значения действительных типов имеют две формы записи с фиксированной и плавающей точкой. Числа с фиксированной точкой записываются в виде целой и дробной частей, разделённых десятичной точкой (например, 3.14, -0.25). Нулевую целую часть в записи числа можно опустить (например, запись .333 соответствует числу 0.333). Числа с плавающей точкой используются для записи значений с десятичным порядком. Эта форма записи применяется для представления чисел, изменяющихся в широком диапазоне значений (от очень маленьких по модулю до очень больших). Десятичный порядок числа записывается буквой E (e), для чисел удвоенной точности D (d) (например, 1.2E4, -0.7e-3, 5.5D-123). Числа действительных типов представляются в памяти компьютера приближёнными (округлёнными) значениями. В QBasic имеются два стандартных действительных типа SINGLE (размер 4 байта) и DOUBLE (размер 8 байт).

Символьный тип. Данные символьного типа представляют собой последовательности (строки) символов, входящих в набор ASCII, заключённые в двойные кавычки. Каждому символу из набора ASCII приписывается целое число в диапазоне от 0 до 255. Эти числа служат кодами внутреннего представления символов (например, 48 – 0 (ноль), 65 – A (латинское) и т.д.).

Тип STRING соответствует строке переменной длины от 0 до 32767 символов, а тип STRING * n – строке фиксированной длины n, где n число в диапазоне от 0 до 32767. Поэтому максимальная длина строки – 32767 символов, минимальная – 0, последняя строка называется пустой.

17

Преобразования типов

Тип переменной позволяет не только устанавливать её длину, но и контролировать те действия, которые выполняются над ней в программе. В QBasic возможно неявное (автоматическое) преобразование типов, т.е. имеется возможность переменной одного типа присваивать значение другого типа. Кратко об этой возможности можно сказать так: числовые типы данных между собой совместимы для присваивания, а числовые и символьные – нет. В QBasic есть и специальные средства преобразования типов данных, которые используются явным образом. Этими средствами являются встроенные функции, которые в качестве входных параметров используют значения одного типа, а возвращают результат в виде значений другого типа.

Простейшие конструкции языка

Идентификаторы. Идентификаторы – это имена любых объектов программы. Идентификаторы должны начинаться с буквы и могут состоять из букв, арабских цифр и точки. Пробелы и другие специальные символы использовать в идентификаторах недопустимо. Например, x, y1, sum2. Идентификаторы могут иметь произвольную длину, не превышающую 40 символов.

Простейшие конструкции языка – константы, переменные, стандартные функции и выражения.

Константы. Константами называются объекты программы, значения которых не меняются в процессе её выполнения. Они могут быть числовыми и символьными. Примеры записи констант: целые – 1917, -25; действительные –

3e4, -2.15; символьные – "с", "Петров", "8765"; "QBasic".

Переменные. Переменными называются объекты программы, значения которых могут изменяться в процессе её выполнения. Переменные, как правило, обозначаются идентификаторами, причём идентификаторы переменных желательно выбирать таким образом, чтобы были понятны их смысл и назначение.

18

Различаются простые переменные и переменные с индексом (индексами). Простые переменные записываются своими идентификаторами (например, sr, xmin). Переменные с индексом (индексами) являются элементами массивов. Массив – это регулярная однородная структура с так называемым случайным доступом, т.е. все элементы массива имеют один тип, могут выбираться произвольно и являются одинаково доступными. Для обозначения элемента массива к идентификатору добавляется список индексов. Например, A(4), B(i), C(2, 3),

D(i, j).

Стандартные функции. Стандартными функциями называются изначально существующие подпрограммы-функции, которые можно использовать как готовые объекты. При обращении к функции необходимо указать её идентификатор, а в круглых скобках аргумент или аргументы, если их несколько.

Арифметические функции. Арифметические функции можно использовать только с величинами целого и действительного типов. Их перечень приведён в таблице 1.

Таблица 1

Функции, используемые для обработки символьной информации. Список данных функций представлен в таблице 2. В ней аргументы, обозначенные a$, имеют тип символьный, а k% и n% – целый.

Таблица 2

Функции, используемые для обработки символьной информации

Выражения. Основными элементами, из которых конструируется выполняемая часть программы, являются константы, переменные и обращения к функциям. Каждый из этих элементов характеризуется своим значением и принадлежит к какому-нибудь типу данных. С помощью знаков операций и круглых скобок из перечисленных элементов можно составить выражения. Выражение – это синтаксическая единица языка программирования, определяющая способ вычисления некоторого значения. Тип выражения определяется типом

20