- •Предисловие
- •Основы программирования
- •Понятие алгоритма.
- •Алгоритм Евклида.
- •Задача о поездах и мухе
- •Вместо лирического отступления
- •Этапы подготовки задачи для решения на компьютере
- •Примеры разработки алгоритмов
- •Решение квадратного уравнения.
- •Вычисление интегралов
- •Обработка результатов эксперимента
- •Решение системы линейных алгебраических уравнений
- •Введение в язык программирования Pascal
- •Основные элементы языка
- •Переменные. Стандартные типы.
- •Операции отношения
- •Раздел описаний переменных
- •Выражения. Порядок выполнения операций.
- •Константы
- •Комментарии в программе
- •Операторы
- •2.1.7.1. Оператор присваивания
- •2.1.7.2. Операторы ввода/вывода
- •2.1.7.3. Операторы инкремента и декремента
- •Среда разработки Lazarus
- •Русский язык в консольных приложениях
- •Первая программа
- •Открытие существующего проекта
- •Другие способы создания консольных приложений
- •Типовой пустой проект
- •Операции с целыми числами
- •Вместо лирического отступления 2
- •Стандартные функции с целыми аргументами
- •Операции с вещественными числами (тип real).
- •Форматирование вывода
- •Одновременное использование вещественных и целых чисел.
- •Другие стандартные функции с вещественными аргументами
- •Булевы переменные
- •Условные операторы.
- •2.1.22.1 Оператор if …. then
- •2.1.22.2. Оператор if …then ... else
- •Операторы цикла
- •2.1.23.1. Оператор цикла с предусловием
- •2.1.23.2. Оператор цикла с постусловием
- •2.1.23.3. Оператор цикла с параметром.
- •2.1.23.4. Второй вариант оператора цикла с параметром
- •Оператор выбора case
- •Организация простейшего контроля ввода данных.
- •Вычисление сумм сходящихся рядов
- •Реализация некоторых алгоритмов главы 1.
- •Программа решения задачи о поездах и мухе
- •Программа вычисления определенного интеграла
- •Более сложные элементы языка
- •Общая структура Паскаль – программы
- •Процедуры и функции
- •3.1.1.1 Структура процедуры
- •3.1.1.2. Структура функции
- •3.1.1.3 Глобальные и локальные переменные
- •3.1.1.4 Способы передачи параметров
- •3.1.1.5 Процедуры завершения
- •Еще раз о типах данных
- •Классификация типов данных
- •3.2.1.1 Целый тип
- •3.2.1.2. Интервальный тип
- •3.2.1.3. Перечислимый тип
- •3.2.1.4. Множества
- •3.2.1.5. Логический тип
- •3.2.1.6. Вещественный тип
- •3.2.1.7. Указатели
- •Обработка символьной информации в Паскале
- •Символьные и строковые типы данных.
- •3.3.1.1. Тип Char
- •3.3.1.2. Функции для работы с символами
- •3.3.1.3. Тип String
- •3.3.1.4. Строковые процедуры и функции
- •Массивы
- •Динамические массивы
- •Программа решения системы линейных алгебраических уравнений методом Гаусса
- •3.4.1.1. Вариант 1 – с goto
- •3.4.1.2. Вариант 2 – без goto
- •3.4.1.3. Вариант 3 – наилучшая реализация
- •Модули в Паскале
- •Структура модуля
- •Системные модули
- •3.5.2.1. Модуль CRT
- •Файлы
- •Тип данных – запись
- •Файловые типы
- •Процедуры для работы с файлами
- •3.6.3.1. Общие процедуры для работы с файлами всех типов
- •3.6.3.2. Процедуры для работы с текстовыми файлами
- •3.6.3.3. Процедуры для работы с типизированными файлами
- •3.6.3.4. Процедуры для работы с нетипизированными файлами
- •3.6.3.5. Организация контроля ввода/вывода при работе файлами
- •3.6.3.6. Создание простой базы данных с типизированными файлами.
- •Алгоритмы сортировки
- •Обменная сортировка (метод "пузырька")
- •Сортировка выбором
- •Сортировка вставками
- •Метод быстрой сортировки
- •Алгоритмы поиска
- •Поиск в массивах
- •Вставка и удаление элементов в упорядоченном массиве
- •Динамические структуры данных
- •Представление в памяти компьютера динамических структур.
- •Реализация стека с помощью массивов
- •Указатели
- •Стандартные операции с линейными списками
- •Реализация динамических структур линейными списками
- •4.3.6.1. Реализация стека
- •4.3.6.2. Реализация очереди с помощью линейного списка
- •4.3.6.3. Реализация двоичного дерева с помощью линейного списка
- •Сортировка и поиск с помощью двоичного дерева
- •Три источника и три составные части ООП.
- •Классы и объекты.
- •Обращение к членам класса.
- •Инкапсуляция
- •Спецификаторы доступа.
- •Свойства.
- •Наследование
- •Полиморфизм
- •Раннее связывание.
- •Позднее связывание.
- •Конструкторы и деструкторы.
- •Элементы графического интерфейса
- •Различия между консольными и графическими приложениями
- •Визуальное программирование в среде Lazarus
- •Создание графического приложения
- •Форма и ее основные свойства
- •Компоненты
- •Обработчики событий
- •Простейшие компоненты
- •6.3.5.1. Компонент TLabel
- •6.3.5.2. Кнопки TButton, TBitBtn и TSpeedButton
- •6.3.6.1. Компонент TEdit
- •6.3.6.2. Компонент TLabeledEdit
- •6.3.7.1. Компонент TMaskEdit
- •Специальные компоненты для ввода чисел
- •Тестирование и отладка программы
- •Компоненты отображения и выбора данных
- •6.3.10.1. Компонент TMemo
- •6.3.10.2. Компонент TStringGrid
- •6.3.10.3. Компоненты выбора
- •Компонент TListBox
- •Компонент TComboBox
- •Компоненты выбора – переключатели
- •6.3.10.4. Компоненты отображения структурированных данных
- •Компонент TTreeView
- •Компонент TListView
- •Организация меню. Механизм действий - Actions
- •6.3.11.1. Компонент TMainMenu
- •6.3.11.2. Компонент TToolBar
- •6.3.11.3. Компонент TActionList
- •6.3.11.4. Создание приложений с изменяемыми размерами окон
- •Послесловие
- •Литература
- •Алфавитный указатель
Глава 6 Программирование приложений с графическим интерфейсом
____________________________________________________________________
end;
end;
initialization
{$I unit1.lrs}
end.
6.3.8 Специальные компоненты для ввода чисел
Если необходимо вводить последовательность чисел с заранее определен-
ным шагом изменения значений, то бывает удобнее использовать специальные компоненты TSpinEdit и TFloatSpinEdit, расположенные на вкладке
Misc. Основные свойства этих компонентов:
Increment – шаг приращения числа. Разумеется, для TSpinEdit шаг мо-
жет быть только целым, а для TFloatSpinEdit может быть и дробным.
MaxValue – максимально возможное значение числа.
MinValue – минимально возможное значение числа.
ReadOnly – изменить значение пользователь не может, правда программно изменить значение можно.
Value – указывает текущее значение. Во время проектирования можно за-
дать начальное значение числа, с которого будет начинаться ввод.
DecimalPlaces – только для TFloatSpinEdit, указывает количество разрядов после запятой.
Вводить числа можно не только с помощью кнопок прокрутки, но и с кла-
виатуры. При этом обеспечивается контроль на ввод недопустимых символов.
В компоненте TSpinEdit нельзя ввести число вне установленного диапа-
зона как с помощью кнопок прокрутки, так и с клавиатуры. В компоненте
TFloatSpinEdit если ввод производится с помощью кнопок, то переход за пределы указанного при проектировании диапазона блокируется, т.е. например,
547
6.3 Визуальное программирование в среде Lazarus
____________________________________________________________________
нажимая на кнопку увеличения нельзя ввести число больше MaxValue или нажимая на кнопку уменьшения, нельзя ввести число меньше MinValue. Но можно ввести числа вне этого диапазона с клавиатуры. Однако если после этого нажать на любую из кнопок прокрутки, то в окне ввода появится число, первое из возможных в установленном диапазоне! Например, вы установили MaxValue = 10.0, с клавиатуры ввели число 24.5. После этого нажали кнопку увели-
чения, в окне компонента появится число 10.0. Если нажать на кнопку умень-
шения, то появится число 9.5.
Упомяну еще об одном компоненте TUpDown из вкладки Common Controls, который позволяет вводить целые числа. Основные свойства у него практически такие же, как и у TSpinEdit, только по-другому названные. На-
пример, свойство MaxValue в TUpDown называется Max, MinValue в TUpDown называется Min, свойство Value называется Position. Если его ис-
пользовать "в одиночку", то текущее значение (Position) будет не видно пользователю. Поэтому его чаще всего используют совместно с TEdit. Для этого имеется свойство Associate. Используя раскрывающийся список, мож-
но указать нужный компонент. В этом случае TUpDown "прижимается" к вы-
бранному компоненту и оба компонента превращаются в один, но только визу-
ально! В программе обращаться к ним надо отдельно по своим именам. Свой-
ством AlignButton можно управлять расположением TUpDown вокруг ком-
понента (слева, справа, сверху, снизу). Также имеется свойство Orientation,
позволяющее управлять положением кнопок TUpDown (вертикально или гори-
зонтально). И, наконец, свойство Wrap определяет, что будет происходить, ес-
ли пользователь попытается ввести значение больше максимального или мень-
ше минимального. При Wrap=false ввод числа с помощью кнопок вне ука-
занного диапазона (Min..Max) блокируется, а при Wrap=true происходит автоматический переход с Min на Max при нажатии кнопки на уменьшение и с Max на Min при нажатии кнопки на увеличение. При вводе с клавиатуры сле-
548
Глава 6 Программирование приложений с графическим интерфейсом
____________________________________________________________________
дует помнить, что этот компонент абсолютно не защищен от ввода недопусти-
мых символов.
В целом можно сказать, что рассмотренные компоненты удобны лишь в случае, если вводимые числа имеют постоянный шаг приращения и известен диапазон допустимых значений. При вводе случайных чисел, особенно, если они достаточно далеко "отстоят" друг от друга по значению, их применение может причинить пользователю лишь неудобства.
Итак, мы с вами рассмотрели способы организации ввода и контроля чи-
словых данных. И хотя мы можем быть теперь уверены, что пользователь ввел числа, а не что-нибудь другое, к сожалению, при выполнении программы, все еще могут появиться ошибки. Для поиска и локализации ошибок выполняют специальные действия, называемые тестированием и отладкой программы.
6.3.9 Тестирование и отладка программы
Какие бывают виды ошибок?
Ошибки можно разделить на три группы. К первой относятся так называе-
мые синтаксические ошибки. Это ошибки, допущенные непосредственно в мо-
мент кодирования, т.е. записи (набора в редакторе исходного кода) текста про-
граммы. Такие ошибки легче всего находить и исправлять, так как компилятор сам укажет на такие ошибки.
Ко второй группе ошибок относятся так называемые логические ошибки или их еще называют ошибками времени исполнения. Иностранные програм-
мисты их называют bugs – жучки. Логические ошибки проявляются во время запуска приложения. В большинстве случаев, логические ошибки приводят к получению неверных результатов. Очень часто приложение завершается ава-
рийно. Программист получает только сообщение об ошибке. Если логическая ошибка тривиальная, то уже по сообщению можно определить, где именно кро-
ется ошибка. Однако бывают ошибки, которые находятся с большим трудом.
549
6.3 Визуальное программирование в среде Lazarus
____________________________________________________________________
Третья группа ошибок – это алгоритмические ошибки. Это такие ошибки,
при которых внешне правильно и без ошибок работающая программа выдает в корне неверные результаты или решает совсем не ту задачу.
На практике довольно трудно сразу определить, к какой группе относится та или иная ошибка – к логической или алгоритмической. Если программа вы-
дает неправильные результаты (но работает!), то следует, прежде всего, прове-
рить сам алгоритм решения задачи. И если обнаруживается ошибка в алгорит-
ме, то эта ошибка алгоритмическая. Если же алгоритм правильный, то ошибку следует признать логической.
Процесс обнаружения алгоритмических ошибок называется тестировани-
ем. При тестировании задается некоторый ряд входных данных, называемых модельными данными, для которых заранее известен результат (вспомните за-
дачу вычисления значений синуса, разд. 2.1.26) или для которых можно "вруч-
ную" вычислить требуемый результат. Например, если это программа начисле-
ния заработной платы, то очень часто, на этапе внедрения, расчет заработной платы производится параллельно с помощью программы и бухгалтерии. Или,
если программа сортирует какие-то данные, можно просто посмотреть на полу-
ченные результаты и определить, правильно программа работает или нет.
Процесс поиска, обнаружения и исправления логических ошибок называ-
ется отладкой. В основном процесс отладки сводится к определению в коде программы того места, где "сидит" ошибка (жучок!). Для отладки программы в
Lazarus имеются несколько полезных инструментов.
Точки останова (Breakpoints). Выполнение программы приостанавливает-
ся по достижению некоторого места (строки кода). Точку останова задает сам программист. Для этого надо в редакторе исходного кода просто щелкнуть мышью по полю, где показаны номера строк кода напротив нужной строки.
Точка останова будет выделена красным цветом и помечена галочкой, рис. 6.35.
При запуске программы отладчик выполнит все операторы до точки останова и остановит выполнение программы. Далее вы можете продолжить выполнение
550
Глава 6 Программирование приложений с графическим интерфейсом
____________________________________________________________________
программы пошагово.
Пошаговое выполнение с входом. При нажатии клавиши F7 будут выпол-
нены все операторы текущей строки (поэтому рекомендуется располагать в строке строго по одному оператору, чтобы иметь возможность контролировать выполнение каждого оператора в отдельности). Каждое последующее нажатие клавиши F7 вызовет выполнение оператора в следующей строке. Выполняемый в данный момент оператор будет выделен серым цветом, а ее номер помечен зеленой стрелкой, рис. 6.35. Если в коде встречается вызов процедуры или функции, то будут выполнены все операторы тела этой процедуры (функции)
также в пошаговом режиме.
Пошаговое выполнение в обход. При каждом нажатии клавиши F8 также будут выполнены все операторы текущей строки. Если в коде встречается вы-
зов процедуры или функции, то будут выполнены все операторы тела процеду-
ры (функции) без входа, т.е. "сразу" и указатель будет установлен на следую-
щей после вызова подпрограммы строке.
Окно наблюдений. Пожалуй, самый главный и полезный инструмент от-
ладки. В этом окне можно наблюдать за текущими значениями переменных в процессе выполнения программы. Это средство поможет вам проследить за жизненным циклом интересующих вас переменных и увидеть, как изменяются их значения после выполнения того или иного оператора. Открыть это окно можно командой меню Вид-> Окна отладки ->Окно наблюдений. Еще про-
ще открыть комбинацией клавиш <Ctrl+Alt+W>. Вид окна наблюдений пока-
зан на рисунке 6.36. Чтобы добавить новую переменную щелкните правой кла-
вишей в окне наблюдений, в открывшемся диалоговом окне введите имя пере-
менной или выражение, рис. 6.37. Можно назначить постоянное местоположе-
ние окна наблюдений в настройках окружения, например, так как показано на рис. 6.35. Окно наблюдений имеет такую же ширину, что и инспектор объектов и частично его перекрывает. Это логично, так как в момент отладки инспектор объектов нам не нужен и окно наблюдений не мешает нам работать в редакторе
551
6.3 Визуальное программирование в среде Lazarus
____________________________________________________________________
исходного кода. Увидеть значение переменной можно также просто наведя мышь на эту переменную в редакторе исходного кода. На рисунке 6.37. показан момент, когда мышь была наведена на переменную n в 56 строке редактора ко-
да.
Рис. 6.35. Пошаговое выполнение приложения
Рис. 6.36. Окно списка наблюдений
Рис. 6.37. Окно добавления новой переменной в список наблюдения
Принято считать, что отладка предшествует тестированию. То есть про-
552