Алгоритмические языки высокого уровня. Курс лекций

c.MoveTo(Random(MaxX-40)+20,Random(MaxY-40)+20); Delay(4000)

Until KeyPressed End;

Procedure TApplication.Done; Begin

Dispose(p,Done);

c.Done; CloseGraph

End;

BEGIN Application.Init; Application.Run; Application.Done

END.

Таким образом, любая объектно-ориентированная программа представляет собой совокупность взаимодействующих экземпляров объектов.

7.5.3. Совместимость объектных типов

Основное правило совместимости объектных типов состоит в том, что объекты дочерних типов могут свободно использоваться вместо родительских объектов, но не наоборот, т.е. совместимость расширя- ется по направлению от нижних уровней иерархии к верхним (от по- томков к родителям). При этом любой дочерний тип наследует со- вместимость всех своих родительских типов. Для объектных типов различают совместимость трех видов:

•между экземплярами объектов;

•между указателями на экземпляры объектов;

•между формальными и фактическими параметрами. Экземпляру объекта родительского типа можно присвоить экзем-

пляр любого из его дочерних типов. Недопустимы обратные при- сваивания. В результате выполнения присваивания все информаци- онные поля экземпляра объекта, стоящего слева от оператора при- сваивания, получают значения соответствующих полей экземпляра, стоящего справа.

Указателю на объект родительского типа может быть присвоен указатель на экземпляр объекта дочернего типа. Обратные присваи- вания также недопустимы.

Формальному параметру (параметру-значению или параметру- переменной) данного объектного типа в качестве фактического па-

151

раметра может быть поставлен в соответствие только объект своего же типа, либо любой объект из всех его дочерних типов.

Пример программы

Описание: программа предназначена для перемещения текста по экрану в различных направлениях и его вращению по (против) часо- вой стрелке.

Unit Text_Ex; interface type

Pc=^Cchar; {Класс <Символ>} Cchar=object private

Ch:char; {символ - основное поле} c,x,y,Lx,Ly:{integer;цвет, координаты, размер симво-

ла}

public

Constructor Init(Chn:char;Cn,Xn,Yn:integer); procedure Print;virtual; {вывод символа}

end;

Line=object {Управляющий класс <Линия>} private

M:array[1..100] of Pc;

L:byte; {количество символов – объектов} D:real; {резервное поле - шаг перемещения}

public Constructor

Init(S:string;Cn,Xn,Yn:integer;Dn:real); procedure OutS;virtual; {вывод строки} private

procedure Tie(i:byte;var x,y:integer);virtual; {связывание символов}

procedure Move(i:byte);virtual; {перемещение} end;

LinMovX=object(Line) private

procedure Tie(i:byte;var x,y:integer);virtual; procedure Move(i:byte);virtual;

end;

LinMovY=object(Line) private

procedure Tie(i:byte;var x,y:integer);virtual; procedure Move(i:byte);virtual;

end;

LinMovCir=object(Line) private

Rc,Xc,Yc:integer; {радиус, координаты центра враще-

ния}

V:array[1..100] of real;{угол смещения для каждого сим-

вола}

public

152

Constructor Init(S:string;Cn,Xcn,Ycn:integer;Dn:real);

private

procedure Tie(i:byte;var x,y:integer);virtual; procedure Move(i:byte);virtual;

end; implementation uses crt,graph;

{******************тела методов класса: Cchar*******************}

Constructor Cchar.Init; begin

Ch:=Chn; {символ} C:=Cn; {цвет символа} X:=Xn; Y:=Yn; {начальные кординаты} Lx:=Textwidth(Ch);

Ly:=Textheight(Ch); {размеры символа}

end;

Procedure Cchar.Print; begin

Setcolor(C); OutTextXY(x,y,Ch); end;

{*****************тела методов класса: Line******************* }

Constructor Line.Init; Var i:integer;

begin L:=Length(S); D:=Dn;

for i:=1 to L do begin

New(M[i],Init(S[i],Cn,Xn,Yn)); Tie(i,Xn,Yn); end;

end;

Procedure Line.OutS; Var i,c:integer; begin

for i:=1 to L do begin

c:=M[i]^.C;

M[i]^.C:=Getbkcolor;

M[i]^.Print;

Move(i);

M[i]^.C:=c; M[i]^.Print; end;

end;

Procedure Line.Tie; {абстрактный метод} begin

end;

Procedure Line.Move; {абстрактный метод} begin

end;

{***************тела методов класса: LinMovX******************* }

153

Procedure LinMovX.Tie; begin

X:=M[i]^.X+M[i]^.Lx+2;

Y:=M[i]^.Y;

end;

Procedure LinMovX.Move; begin

M[i]^.X:=round(M[i]^.X+D);

if (D>0)and(M[i]^.X>GetmaxX-M[i]^.Lx) then M[i]^.X:=0;

if (D<0)and(M[i]^.X<0) then M[i]^.X:=GetmaxX- M[i]^.Lx;

end;

{***************тела методов класса: LinMovY*******************}

Procedure LinMovY.Tie; begin

X:=M[i]^.X+M[i]^.Lx; Y:=M[i]^.Y-M[i]^.Ly; end;

Procedure LinMovY.Move; begin

M[i]^.Y:=round(M[i]^.Y+D);

if (D>0)and(M[i]^.Y>GetmaxY-M[i]^.Ly) then M[i]^.Y:=0;

if (D<0)and(M[i]^.Y<0) then M[i]^.Y:=GetmaxY- M[i]^.Ly;

end;

{*************тела методов класса: LinMovCir******************* }

Constructor LinMovCir.Init; Var i,Xn,Yn:integer;

begin

L:=Length(S); Rc:=round((L+1)*2*Textheight(S)/(2*pi)); D:=2*pi/(L+1); {шаг для исходной расстановки символов} V[i]:=pi;

for i:=2 to L do V[i]:=V[i-1]+D; Xc:=Xcn; Yc:=Ycn;

for i:=1 to L do Begin

Tie(i,Xn,Yn); New(M[i],Init(S[i],Cn,Xn,Yn)); end;

D:=Dn; {шаг перемещения } end;

Procedure LinMovCir.Tie; begin X:=round(Rc*cos(V[i])+Xc);

Y:=round(Rc*sin(V[i])+Yc);

end;

Procedure LinMovCir.Move; begin

V[i]:=V[i]+D;

M[i]^.X:=round(Rc*cos(V[i])+Xc);

154

M[i]^.Y:=round(Rc*sin(V[i])+Yc); End ;

end.

{*************тела методов класса: LinMovCir******************}

Program Str_Obj; {основная программа}

uses crt,graph,Text_Ex; {библиотека классов} var

Sx1,Sx2:LinMovX; Sy1,Sy2:LinMovY; Sc1,Sc2:LinMovCir; a,r:integer; d:word;

begin

ClrScr;

Write('Введите задержку:'); readln(d); a:=DETECT; InitGraph(A,r,'');

Setbkcolor(8); Settextstyle(0,0,1); Sx1.Init('Перемещение слева направо',9,245,215,3); Sx2.Init('Перемещение справа налево',13,155,263,-3); Sy1.Init('Перемещение сверху вниз',11,165,250,2); Sy2.Init('Перемещение снизу вверх',12,300,400,-2);

Sc1.Init('Вращение по часовой стрелке',15,GetmaxX div 2,GetmaxY div 2,0.05);

Sc2.Init('Вращение против часовой стрелки',14,GetmaxX div 2,GetmaxY div 2,-0.05);

repeat Sx1.OutS; Sx2.OutS; Sy1.OutS; Sy2.OutS; Sc1.OutS;

Sc2.OutS; delay(d); until keypressed;

closegraph;

end.

155

Библиографический список

Грогоно П. Программирование на языке Паскаль. – М.: Мир,

1982. – 382 с.

Йордан Э. Структурное программирование и проектирование про-

грамм. – М.: Мир, 1979. – 415 с.

Программирование на языке Паскаль / Под ред. О.Ф. Усковой. –

СПб.: Питер, 2002. – 324 с.

Технология программирования: Курс лекций / А.Г. Дьячко, С.В. Костромин, Л.Г. Сергеев, С.Э. Мурадханов. – М.: МИСиС,

1994. – 94 с.

Фаронов В.В. Турбо-Паскаль. Основы Турбо-Паскаля. – М.: МВТУ-ФЕСТО ДИДАКТИК, 1992. – 304 с.

156

Приложение

Системы счисления

Под системой счисления понимается способ представления лю- бого числа с помощью некоторого алфавита символов, называемых цифрами. Системы счисления бывают непозиционные и позицион- ные. Непозиционными системами являются такие системы счисле- ния, в которых каждый символ сохраняет свое значение независимо от места его положения в числе. Примером непозиционной системы счисления является римская система. К недостаткам таких систем относятся наличие большого количества знаков и сложность выпол- нения арифметических операций. Система счисления называется по- зиционной, если одна и та же цифра имеет различное значение, оп- ределяющееся позицией цифры в последовательности цифр, изобра- жающей число. Это значение меняется в однозначной зависимости от позиции, занимаемой цифрой, по некоторому закону. Примером позиционной системы счисления является десятичная система, ис- пользуемая в повседневной жизни. Количество p (различных цифр, употребляемых в позиционной системе) определяет название систе- мы счисления и называется основанием системы счисления – «p».

В десятичной системе используются десять цифр: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9; эта система имеет основанием число десять. Любое число N в позиционной системе счисления с основанием p может быть пред- ставлено в виде полинома от основания p:

N = anpn + an–1pn–1 + ... + a1p + a0 + a–1p–1 + a–2p–2 + ...,

где N – число;

aj – коэффициенты (цифры числа);

p – основание системы счисления (p>1).

Принято представлять числа в виде последовательности цифр:

N= anan–1 ... a1a0 . a–1a–2 ...

Вэтой последовательности точка отделяет целую часть числа от дробной (коэффициенты при положительных степенях, включая нуль, от коэффициентов при отрицательных степенях). Точка опус- кается, если нет отрицательных степеней (число целое).

ВПК применяют позиционные системы счисления с недесятич- ным основанием: двоичную, восьмеричную, шестнадцатеричную. В аппаратной основе ПК лежат двухпозиционные элементы, которые

157

могут находиться только в двух состояниях; одно из них обозначает- ся 0, а другое – 1. Поэтому основной системой счисления, применяе- мой в ПК, является двоичная система.

Двоичная система счисления. Используются две цифры: 0 и 1.

В двоичной системе любое число может быть представлено в виде:

N = bnbn–1 ... b1b0 . b–1b–2 ..., где bj либо 0, либо 1.

Восьмеричная система счисления. Используются восемь цифр: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. Употребляется в ЭВМ как вспомогательная для записи информации в сокращенном виде. Для представления одной цифры восьмеричной системы используются три двоичных разряда (триада), как показано в табл. П1.

Шестнадцатеричная система счисления. Для изображения чи-

сел употребляются 16 цифр. Первые десять цифр этой системы обо- значаются цифрами от 0 до 9, а старшие шесть цифр – латинскими буквами: 10 – A, 11 – B, 12 – C, 13 – D, 14 – E, 15 – F. Шестнадцате-

ричная система используется для записи информации в сокращенном виде. Для представления одной цифры шестнадцатеричной системы счисления используются четыре двоичных разряда (тетрада).

158

Перевод чисел в десятичную систему осуществляется путем со- ставления степенного ряда с основанием той системы, из которой число переводится. Затем подсчитывается значение суммы.

а) Перевести 10101101.1012 → «10» с.с.

Здесь и в дальнейшем при одновременном использовании не- скольких различных систем счисления основание системы, к которой относится число, будем указывать в виде нижнего индекса.

10101101.1012 = 1 27+ 0 26+ 1 25+ 0 24+ 1 23+ 1 22+ 0 21+ 1 20+ + 1 2–1+ 0 2–2+ 1 2–3 = 173.62510

б) Перевести 703.048→ «10» с.с.

703.048 = 7 82+ 0 81+ 3 80+ 0 8–1+ 4 8–2 = 451.062510

в) Перевести B2E.416→ «10» с.с.

B2E.416 = 11 162+ 2 161+ 14 160+ 4 16–1 = 2862.2510

Перевод целых десятичных чисел в недесятичную систему счис-

ления осуществляется последовательным делением десятичного чис- ла на основание той системы, в которую оно переводится, до тех пор, пока не получится частное, меньшее этого основания. Число в новой системе записывается в виде остатков деления, начиная с последне- го.

а) Перевести 18110→ «8» с.с.

Результат: 18110 = 2658 б) Перевести 62210→ «16» с.с.

Результат: 62210 = 26E16

Перевод правильных дробей из десятичной системы счисления в недесятичную. Для перевода правильной десятичной дроби в другую систему эту дробь надо последовательно умножать на основание той системы, в которую она переводится. При этом умножаются только дробные части. Дробь в новой системе записывается в виде целых частей произведений, начиная с первого.

159

Перевести 0.312510→ «8» с.с.

Результат: 0.312510 = 0.248

Замечание: конечной десятичной дроби в другой системе счисле- ния может соответствовать бесконечная (иногда периодическая) дробь. В этом случае количество знаков в представлении дроби в новой системе берется в зависимости от требуемой точности.

Перевести 0.6510→ «2» с.с. Точность 6 знаков.

Результат: 0.6510 ≈ 0.10(1001)2

Для перевода неправильной десятичной дроби в систему счисле- ния с недесятичным основанием необходимо отдельно перевести це- лую часть и отдельно дробную.

Перевести 23.12510→ «2» с.с.

Таким образом: 2310 = 101112; 0.12510 = 0.0012. Результат: 23.12510 = 10111.0012.

Необходимо отметить, что целые числа остаются целыми, а пра- вильные дроби – дробями в любой системе счисления.

Для перевода восьмеричного или шестнадцатеричного числа в двоичную форму достаточно заменить каждую цифру этого числа соответствующим трехразрядным двоичным числом (триадой) или

160