Лекция №5

Начала программирования на языке Pascal

Особенности работы в интегрированной среде Turbo Pascal 7.0

Для входа в интегрированную среду Turbo Pascal, необходимо запустить файл turbo.exe.

Управление вычислительным процессом в Turbo Pascal осуществляется с помощью клавиатуры и мыши через систему меню и диалоговые окна.

После загрузки файла turbo.exe на экране появляется основной экран. Он состоит из трех основных частей: строки основного меню, поля экрана и строки состояния.

Строка состояния отражает состояние вычислительного процесса и содержит подсказки по использованию клавиш.

Поле экрана предназначено для размещения открываемых окон. Можно открыть одновременно практически любое количество окон, но активным – доступным для выполнения операций – может быть в каждый момент только одно окно. В Turbo Pascal 7.0 существуют окна:

редактирования – предназначены для размещения и редактирования в них текстов программ, файлы открываются из пункта меню File, имеют расширение *.pas,

диалога – используются для просмотра и задания различных режимов работы или параметров,

информационные – используются для размещения в них данных, получаемых программой, и других данных о текущем вычислительном процессе,

меню – предоставляют доступ к пунктам меню, каждая строка окна представляет собой команду, имя меню следующего уровня или имя окна диалога.

Все этапы создания программы в интегрированной среде осуществляются с помощью системы меню. Основное меню содержит следующие поля:

работа с файлами (File),

редактирование (Edit),

поиск (Search),

выполнение (Run),

компиляция (Compile),

отладка (Debug),

инструментальные средства (Tools),

параметры (Options),

окна (Window),

помощь (Help).

Выбрать пункт основного меню можно при помощи мыши или при помощи клавиши Alt совместно с клавишей символа, выделенного в имени поля.

Меню работы с файлами позволяет выполнять все основные операции с файлами (открывать файлы, создавать новые, переименовывать, сохранять, печатать, …).

Меню редактирования позволяет выполнять ряд операций с фрагментами текста (копировать, перемещать, удалять и т.д.).

Меню поиска информации Search позволяет осуществлять поиск фрагментов текста, подпрограмм и места обнаружения ошибки.

Меню выполнения программы Run позволяет запускать программу, а также выполнять отдельные части программы во время ее отладки.

Меню компиляции Compile предоставляет различные возможности пользователю при компиляции и создании исполнимого файла программы.

Меню отладки Debug позволяет задать параметры, необходимые при отладке программы (точки останова, вычисляемые параметры, …).

Меню инструментальных средств Tools позволяет задать программы, которые можно запустить не выходя из интегрированной среды и запустить их.

Меню параметров среды Options позволяет установить необходимые параметры интегрированной среды (размер используемой памяти, каталоги вспомогательных файлов, и т.д.).

Меню окна Window позволяет открывать, закрывать, активизировать окна и размещать их в поле экрана.

Меню информационной помощи Help позволяет получить имеющуюся справочную информацию.

СТРУКТУРА ПРОГРАММЫ

В программе, написанной на языке Pascal, могут быть следующие разделы:

заголовок программы;

раздел объявления меток;

раздел объявления констант;

раздел объявления типов;

раздел объявления переменных;

раздел объявления процедур и функций;

тело программы (обязательная часть).

Заголовок программы состоит из зарезервированного слова program и имени программы (со списком параметров, заключенных в круглые скобки). Завершается заголовок точкой с запятой. Разделы должны обязательно располагаться в указанном выше порядке.

В Turbo Pascal имеются особенности в структуре программы. Так, заголовок программы необязателен и игнорируется компилятором. Порядок размещения разделов произвольный, можно создавать несколько одинаковых разделов. Единственное правило, которое необходимо выдерживать, - в любом месте программы можно использовать лишь элементы (метки, типы, константы, переменные, подпрограммы и т. д.), которые были определены ранее по тексту программы или являются предопределенными элементами языка.

Тело программы начинается словом begin, а заканчивается словом end с точкой, которая является признаком конца программы.

Пример. Программа, вычисляющая сумму двух чисел.

program EXAMPLE1; {заголовок программы}

var {раздел объявления переменных}

X, Y, Summa: Real;

begin {тело программы}

Write ('Введите числа X и Y'); {вывод сообщения на экран}

ReadLn (Х, Y); {чтение двух чисел}

Summa:=X+Y; {определение суммы}

WriteLn ('Сумма чисел X и Y равна’, Summa) {вывод результата}

end.

ТИПЫ ДАННЫХ

Тип данных - множество допустимых значений этих данных, а также совокупность операций над ними.

Классификация типов данных

В Turbo Pascal можно выделить следующие группы типов:

простые типы;

структурированные типы

указатели;

процедурные типы;

объекты.

Среди типов, используемых в языке, есть стандартные и определяемые программистом.

К стандартным типам, не требующим предварительного определения, относят­ся целые типы, вещественные типы, логические типы, символьный тип - Char, тип-строка - String, текстовый файл - Text, и т. д. Все другие используемые типы данных должны быть определены либо в разделе объявления типов, либо в разделе объявления переменных или типизированных констант.

Простые типы данных

Простой тип определяет упорядоченное множество значений параметра. В Turbo Pascal имеются следующие группы простых типов: целые типы; перечисляемый тип;

логический тип; тип-диапазон;

символьный тип; вещественные типы.

Целые типы

В Turbo Pascal имеется пять стандартных типов целых чисел:

Тип	Диапазон	Формат	Размер в байтах
Shortint	-128 .. 127	Знаковый	1
Integer	-32768 .. 32767	Знаковый	2
Longint	-2147483648 .. 2147483647	Знаковый	4
Byte	0 .. 255	Беззнаковый	1
Word	0 .. 65535	Беззнаковый	2

Логический тип

Стандартный логический тип Boolean (размер - 1 байт) представляет собой тип данных, любой элемент которого может принимать лишь два значения: True и False. При этом справедливы следующие условия:

False < True Succ (False) = True

Ord (False) = 0 Pred (True) = False

Ord (True) = 1

Символьный тип

Стандартный символьный тип Char определяет полный набор символов, вводимых с клавиатуры. Функция Ord от величины типа Char дает код соответствующего символа. Сравниваются величины символьного типа по своим кодам.

Перечисляемый тип

Перечисляемый тип не является стандартным и определяется набором иденти­фикаторов, с которыми могут совпадать значения параметра. Список идентифи­каторов указывается в круглых скобках, идентификаторы разделяются запятыми:

<имя типа> = (< идентификатор 1, идентификатор 2, идентификатор N>);)

Важно, в каком порядке перечислены идентификаторы при определении типа, т. к. первому идентификатору присваивается порядковый номер 0, второму - 1 и т. д. Один и тот же идентификатор можно использовать в определении только одного перечисляемого типа. Функция Ord от величины перечисляемого типа да­ет порядковый номер ее значения.

Тип-диапазон

Тип-диапазон задается указанием минимального и максимального значений, разделенных двумя точками:

<имя типа> = <мин. значение> .. <макс. значение>;

Минимальное значение при определении такого типа не должно быть больше максимального.

Вещественные типы

В Turbo Pascal 7.0 имеется пять стандартных вещественных типов: Real, Single, Double, Extended, Comp.

Тип	Диапазон	Число значащих цифр	Размер в байтах
Real	2.9*10-39.. 1.7*1038	11-12	6
Single	1.5*10-45..3.4*1038	7-8	4
Double	5.0*10-324..1.7*10308	15-16	8
Extended	3,4*10-4932..!. 1*104932	19-20	10
Comp	-263+1 ..263-1	19-20	8

ВЫРАЖЕНИЯ

Выражение определяет способ вычисления некоторого значения. Выражения в языке Pascal формируются соответствии с рядом правил из констант, переменных, функций (стандартных и написанных самостоятельно), знаков операций и круглых скобок.

Переменные

Переменные - параметры программы, значения которых могут изменяться в процессе ее выполнения.

Все используемые в программе переменные должны быть определены с указанием их типов. Переменные определяются: в разделе объявления переменных или в заголовке подпрограммы.

Раздел объявления переменных начинается зарезервированным словом var, за которым следуют объявления конкретных переменных, состоящие из имени переменной (имен переменных, перечисленных через запятую, если они одного типа), двоеточия и типа переменной (переменных). Каждое объявление завершается точкой с запятой:

var

<список переменных 1>: <тип 1>;

<список переменных 2>: <тип 2>;

<список переменных N>: <тип N>;

Константы

Константами называются параметры программы, значения которых не меняются в процессе ее выполнения. Константы могут быть целого, вещественного, символьного, логического типа и типа string. Для обычных констант задаются их имена и значения, разделенные знаком равенства:

const

<имя константы 1> = <значение 1>;

<имя константы 2> = <значение 2>;

<имя константы N> = <значение N>;

Арифметические функции

Арифметические функции можно использовать только с величинами целого и вещественного типа.

Арифметические функции

Функция	Назначение	Тип результата
Abs(x)	Абсолютное значение аргумента	Совпадает с типом X
Arctan(x)	Арктангенс аргумента	Вещественный
Cos(x)	Косинус аргумента	Вещественный
Exp(x)	ех	Вещественный
Frac(x)	Дробная часть числа	Вещественный
Int(x)	Целая часть числа	Вещественный
Ln(x)	Натуральный логарифм	Вещественный
Pi	Значение величины Pi =3.1415926535897932385	Вещественный
Sin(x)	Синус аргумента	Вещественный
Sqr(x)	Квадрат аргумента	Совпадает с типом X
Sqrt(x)	Квадратный корень аргумента	Вещественный

Знаки операций

В Turbo Pascal существуют операции:

арифметические операции;

логические операции;

операции с битами информации;

операции со строками;

и т.д.

Если в операциях используется несколько данных, то их типы должны быть либо идентичными, либо совместимыми.

Арифметические операции

Арифметические операции применимы только к величинам целых и вещественных типов. Их можно разделить на унарные и бинарные операции.

Унарный знак плюс +, поставленный перед величиной либо целого, либо вещественного типа, не оказывает никакого влияния на значение этой величины.

Унарный знак минус -, поставленный перед величиной либо целого, либо вещественного типа, приводит к изменению знака величины.

Арифметические операции

Знак	Операция	Типы операндов	Тип результата
+	Сложение	Целые	Целый
		Хотя бы один вещественный	Вещественный
-	Вычитание	Целые	Целый
		Хотя бы один вещественный	Вещественный
*	Умножение	Целые	Целый
		Хотя бы один вещественный	Вещественный
/	Деление	Целые или вещественные	Вещественный
div	Деление целых чисел	Целые	Целый
mod	Остаток от деления целых чисел	Целые	Целый

Круглые скобки

Круглые скобки используются для заключения в них части выражения, значения которой необходимо выполнить в первую очередь. В выражении может быть любое количество круглых скобок, причем количество открывающих круглых скобок должно быть равно количеству закрывающих круглых скобок.

Порядок вычисления выражений

Вычисление значений выражений выполняется в определенном порядке. Начинается вычисление с определения переменных и констант, входящих в выражение. Они являются основой для дальнейших вычислений. Дальнейшие действия выполняются в соответствии с их приоритетами. Так, в первую очередь вычисляются выражения, заключенные в круглые скобки. Для любых двух вложенных друг в друга пар круглых скобок вычисляется сначала внутреннее выражение, а затем внешнее. Далее вычисляются значения входящих в выражение функций и т. д.