Лабораторная работа № 1
Работа в системе программирования TURBO-PASCAL.
Линейные алгоритмы. Арифметические выражения. Стандартный ввод/вывод данных. Форматы вывода. Модуль CRT
1.Цель работы:
Применение системы программирования Turbo-Pascal для компиляции и выполнения программ, разработанных на основе построенных линейных алгоритмов, использующих арифметические операции, стандартные математические функции, функции модуля CRT, форматы вывода данных.
2.Краткая теория:
Система программирования – это программная среда, предназначенная для создания, отладки и выполнения программ на определенном языке программирования. В состав системы программирования входят:
Компилятор – программа для перевода программы с языка программирования на машинный язык, позволяет обнаружить синтаксические ошибки в программе.
Отладчик – программные средства позволяющие проследить за ходом выполнения программы, позволяет обнаружить логические ошибки на стадии выполнения программы.
Набор библиотек – это набор стандартных встроенных функций языка программирования.
Справочные системы – помогает пользователю находить информацию о системе программирования или языке программирования.
Сервисные средства для работы с библиотеками – средства обеспечивающие работу с библиотеками функций.
Редакторы связей – предназначены для организации больших программе пакетов программ.
И т. д.
В системе программирования Tурбо-Паскаль 5.5 допускается изменение структуры программы, заголовок программы не обязателен, разделы описания глобальных описаний могут следовать в любом порядке,
Расширен синтаксис описания констант, разрешено определять типизированные константы, введены шестнадцатеричные константы, расширен список арифметических функций, введены типы данных word и bite, расширен список процедур и функций для работы с файлами и модулями.
Создана интегрированная среда разработчика, то есть ряд специальных средств и возможностей, объединенных оконным турбо-меню.
Главное меню интегрированной среды содержит след. пункты:
File – содержит команды для работы с файлами
Edit – команды для редактирования
Run – позволяет выполнять программы
Compile – содержит команды выполняющие компиляцию
Options – команды установки опций интегрированной среды
Debug – устанавливает параметры отладки программы
Break/watch – выборочная отладка отдельных участков исходного текста.
Начиная с версии 6.0 появилась возможность работать в многооконном режиме, редактирую несколько файлов одновременно, допускается работа с мышью, стало возможным объектно-ориентированное проектирование программ (библиотека Turbo Vision)
Главное меню версии 7.0 дополняют пункты:
File Edit Search Run Compile Options Debug Window Help Tools
Window – организует работу с окнами
Help – система помощи и подсказок
Tools – инструментальные программные средства. Библиотека стандартных модулей содержит след. модули: Crt, Graph, Graph3, Overlay, String, System, Turbo3, WinAPI, WinCrt, WinDos, WinPrn, WinTypes, WinProcs.
Обычно работа в среде системы программирования начинается с загрузки текста программы, хранящегося на диске, в окно редактирования или создания нового файла с исходным текстом. Исходные тексты программ на Pascal имеют расширение .pas.
После редактирования исходный текст необходимо сохранить на диске и компилировать. Если компиляция прошла нормально, можно запустить программу на выполнения, или следует устранить синтаксические ошибки в текстовом редакторе и снова выполнить компиляцию.
Если программа выдает правильный ответ, то она готова к эксплуатации, в противном случае следует найти логические ошибки в программе, устранить их с помощью редактора и еще раз проверить правильность работы программы.
Основные команды системы программирования Turbo-Pascal:
- создание нового файла – File-New
- загрузка файла с диска – File–Load
- сохранение файла на диске – File–Save (Write) или File–Save to (Write to)
- выход из окна редактора – F10
- переключение окон редактора -
- редактирование исходного текста – через меню Edit
- компиляция программы – Compile–Compile или F9
- выполнение программы – Run–Run или Ctrl-F9
- выход из системы программирования – File-Exit
Понятие алгоритма – одно из фундаментальных понятий информатики.
Алгоритм – это последовательность действий для решения задачи. Алгоритм можно представить различными способами: в графическом и словесном виде, в виде таблицы, последовательностью формул и т. д.
Графическое описание алгоритма называют блок-схемой. Блок-схема наглядно представляет порядок выполнения операций для обработке информации.
Алгоритм и программа решения задачи на ЭВМ должны разрабатываться в соответствии с обязательными этапами:
ввод исходной информации в ЭВМ для решения задачи
выполнение последовательного преобразования информации и расчета результатов с помощью ЭВМ
вывод результата из ЭВМ пользователю.
Ввод информации в ЭВМ осуществляется с помощью устройств ввода информации ( клавиатура, мышь, файл на диске).
Вывод информации из ЭВМ осуществляется с помощью устройств выводы информации ( экран, принтер, файл на диске).
Основные блоки, используемые в блок-схемах, представлены на рис. 1:
Рис. 1. Основные виды блоков
Алгоритмы, не содержащие ветвлений и циклов, называют линейными алгоритмами.
Рассмотрим примеры.
Пример 1: составить алгоритм определяющий длину отрезка по двум точкам на плоскости. пусть координаты точек (Х1, Х2) и ( Х2, Х3), DL- искомый отрезок. алгоритм решения задачи приведен на рис.2.
Рис. 2. Линейный алгоритм
К арифметическим операциям относятся операции сложения, вычитания, умножения, деления, а также целочисленное деление DIV и остаток от деления MOD, оператор DIV и MOD выполняются только над
Пример 2:
A Div В – определяет целую часть от деления переменной А на В
А mod В – определяет остаток от деления переменной А на В
Арифметическое выражение содержит арифметические операции, функции, операнды и действия заключенные в скобки.
Операции в арифметическом выражении выполняются в следующем порядке:
действия в скобках
математические функции
умножение, деление, целочисленное деление, деление с остатком
сложение, вычитание
Математические функции, используемые в арифметических выражениях, могут быть определены пользователем в виде подпрограммы или принадлежать множеству стандартных математических функций ПАСКАЛЯ.
Наиболее часто используют следующие стандартные математические функции:
ABS (x) – модуль числа х,
LN(x) – натуральный логарифм числа х,
EXP(x) – число е = 2,73.. в степени х,
SQR(x) – квадрат числа х,
SQRT(x) – корень квадратный числа х,
SIN(x) – синус числа х,
COS(x) – косинус числа х,
ROUND(x) – округление до целых числа х,
TRUNC(x) – определение дробной части числа х,
ARCTAN(x) – арктангенс числа х.
Для тригонометрических функций аргумент должен указываться в радианах.
В
Паскале нет специальной функции для
возведения вещественного числа в
вещественную степень. В таких случаях
используют следующее свойство
логарифмов:
Для изменения значения переменной используют оператор присваивания.
Его формат:
ПЕРЕМЕННАЯ:= Арифметическое выражение;
Тип переменной должен соответствовать типу результата арифметического выражения:
Если результат выражения целого типа, то переменная может быть целого или вещественного типа.
Если результат выражения вещественного типа, то переменная должна быть вещественного типа.
При умножении или делении целых чисел результат является вещественным числом.
Порядок выполнения оператора присваивания:
Вычисляется значение выражения
Вычисленный результат заносится в переменную.
Алгоритм и программа решения задачи на ЭВМ должны разрабатываться в соответствии с обязательными информационной технологии:
- ввод исходной информации в ЭВМ с клавиатуры, диска мыши и др. устройств ввода
- выполнение преобразования исходной информации в результатную с помощью ЭВМ
- вывод результата пользователю на экран, печать, внешний носитель и т.д.
Стандартный ввод – это ввод информации с клавиатуры в переменные, хранящиеся в оперативной памяти.
Стандартный вывод – это вывод информации на экран из оперативной памяти ( переменных ).
Для стандартного ввода используют следующий оператор:
READLN (список ввода)
Список ввода – список вводимых переменных, разделенных запятыми.
Выполнение оператора READLN вызывает:
переход ЭВМ в режим ожидания действий пользователя, при этом на экране появляется мигающий курсор,
Пользователь должен набрать на клавиатуре значение, нажать на клавишу ENTER
Введенное значение помещается в переменную, а выполнение программы продолжается.
Для стандартного вывода используют операторы:
WRITE ( список вывода ) или
WRITELN ( список вывода )
Список вывода – список выводимых переменных, разделенных запятыми.
Пример 3:
VAR A, B: integer;
C: real;
Begin
Writeln(‘Введите числа А и В -’);
Readln(A, B);
C:=A*B;
Write(‘Произведение = ’,C);
End.
В списке вывода после имени переменной можно указывать формат вывода.
Форматы вывода особенно удобно использовать для вещественных значений.
Формат вывода - величина: число
Если величина является символом или строкой, то число – это количество выводимых символов. Пробелы добавляются справа – в конце строки.
Если величина целого типа, то число указывает длину поля для выводимого числа, пробелы добавляются перед числом.
Представление
числа в нормализованном виде
Если
величина вещественная, число указывается
длина поля, включая запятые, знак числа,
знак степени и знак Е. При этом общий
вид выводимого значения, например для
числа соответствует 0,4566Е+3, где после Е
указывается степень десятки, что
соответствует
Пример 4:
|
Значение переменной А |
Формат |
Вид на экране |
|
‘ABCDFE’ |
А:2 |
AB |
|
‘AB’ |
A:5 |
AB___ |
|
345 |
А:4 |
_345 |
|
-345.56 |
A:11 |
-0.34556E+3 |
|
345,56 |
А:11 |
_0,34556Е+3 |
Формат вывода - величина: M: N
M – общее количество символов для вывода вещественного числа
N – количество значков, отводимых под дробную часть.
Пример 5: Пусть в программе используются следующие операторы
А= 3,5555;
Write(A:5:2);
Тогда на экране : _3,56
Модуль CTR предоставляет дополнительные возможности для работы с экраном в текстовом режиме. По умолчанию на экране помещается 25 строк ( 0 – 24 ) и 80 колонок ( 0 – 79 ).
Наиболее часто используют следующие функции модуля CRT:
ClrScr – очистка экрана
GotoXY( колонка, строка) – устанавливает курсор в позицию экрана
TextMode(номер цвега или его название) – установка цвета, выводимых символов
TextBackGround ( цвет ) – задает цвет фона
WhereX – определяет номер текущей колонки курсора
WhereY– определяет номер текущей строки курсора
Перед использованием в программе функций модуля CRT, его необходимо присоединить к программе сразу после заголовка программы следующим образом:
USES CRT;
.