Основные понятия языка программирования Турбо Паскаль

Тип работы:
Лекция
Предмет:
Программирование


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Основные понятия языка программирования Турбо Паскаль

План

1. Некоторые сведения о системе программирования Турбо Паскаль.

2. Структура программы на Паскале.

3. Элементы языка Турбо Паскаль.

4. Арифметические операции и выражения.

5. Стандартные функции.

6. Оператор присваивания.

1. Некоторые сведения о системе программирования Турбо Паскаль

Язык Паскаль был разработан в 1971 году Никласом Виртом первоначально для целей обучения программированию. В настоящее время он получил широкое распространение по ряду объективных причин.

Во-первых, по своей идеологии Паскаль наиболее близок к современной методике и технологии программирования. В частности, он достаточно полно отражает идеи структурного программирования, что довольно хорошо видно даже из основных управляющих структур языка.

Во-вторых, Паскаль хорошо приспособлен для применения технологии разработки программ сверху-вниз (пошаговой детализации).

В-третьих, Паскаль содержит большое разнообразие различных структур данных, что обеспечивает простоту алгоритмов, а следовательно снижение трудоемкости при разработке программ.

Система программирования Turbo Pascal предназначена для выполнения этапов решения задачи на алгоритмическом языке Паскаль и включает в себя три главные компоненты: 1) редактор текстов; 2) компилятор; 3) исполнительную систему.

С помощью встроенного в систему текстового редактора можно формировать в памяти любые тексты, не только программы на Паскале. В частности, это могут быть исходные данные решаемой задачи в текстовой форме. Текст программы, созданный редактором, можно сохранить на диске в виде файла с именем следующего формата < имя файла>. раs, где pas -- это стандартное расширение имени файла, созданного системным редактором. Имя файла задается пользователем.

Компиляция — это процесс перевода программы на язык машинных команд. Компилятор переводит программу с языка Паскаль на язык машинных команд. При этом проверяется соответствие программы правилам языка программирования (синтаксический и семантический контроль). При обнаружении ошибки компьютер выдает сообщение о ней пользователю и прекращает работу. В результате компиляции Turbo Pascal создает исполняемый файл с тем же именем, что и файл, содержащий программу, но с расширением ехе. Впоследствии этот файл может быть выполнен, как любой другой исполняемый файл.

Выполнение программы остается под контролем исполнительной системы. Она, в частности, помогает обнаружить ошибку в программе, если при исполнении произошел сбой. Пользователю сообщается причина сбоя и указывается место, где он случился в Паскаль-программе, происходит автоматический возврат в режим редактирования.

Turbo Pascal позволяет редактировать, компилировать, компоновать и выполнять Паскаль-программы. При этом пользователю предоставляется высокая скорость компиляции, удобство работы с компьютером и мощная библиотека процедур и функций.

2. Структура программы на Паскале

Программа на Паскале в общем случае состоит из нескольких файлов. Один из них содержит главную программу, а остальные — модули. Главная программа состоит из заголовка, блока и заканчивается точкой -- признаком конца программы. В свою очередь, блок содержит разделы описаний и раздел операторов. В общем случае «скелет» программы можно представить следующим образом:

{ Спецификация программы }

program < имя программы> (заголовок программы);

uses (раздел объявления модулей);

label (раздел объявления меток);

const (раздел объявления констант);

type (раздел объявления типов);

var (раздел объявления переменных);

procedure (function) (раздел объявления подпрограмм: процедур или функций);

begin

< операторы > (раздел операторов, обязательная часть);

end.

Все указанные разделы отделяются друг от друга точкой с запятой.

Раздел операторов должен обязательно присутствовать в любой программе и является основным. Предшествующие разделы носят характер описаний и не обязательно содержаться в программе.

Заголовок программы состоит из зарезервированного слова program и имени программы (со списком параметров, заключенных в круглые скобки). Завершается заголовок точкой с запятой.

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. Исключением из этого правила может быть лишь определение типа-указателя через неопределенный до этого тип. Однако этот тип в дальнейшем должен быть обязательно определен.

Операторы в разделе операторов отделяются друг от друга точкой с запятой. Перед end точка с запятой не ставится, однако ее наличие не является ошибкой, а лишь означает присутствие между последним исполняемым оператором и служебным словом end еще одного оператора — пустого оператора. Заканчивается программа словом end, после которого обязательно ставится точка.

В начале программы необходимо располагать ее спецификацию — комментарий в фигурных скобках, содержащий назначение программы, данные о программисте, дату создания программы.

Язык программирования Паскаль является языком структурного программирования. В нем есть все необходимые управляющие конструкции для структурного построения программы. Наглядность такому построению придает структуризация внешнего вида текста программы. Основной используемый для этого прием -- сдвиги строк, которые должны подчиняться следующим правилам:

§ конструкции одного уровня вложенности записываются на одном вертикальном уровне (начинаются с одной позиции в строке);

§ вложенная конструкция записывается смещенной по строке на несколько позиций вправо относительно внешней для нее конструкции.

3. Элементы языка Турбо Паскаль

Алфавит языка состоит из множества символов, включающих:

— Латинские буквы: от A до Z (прописные) и от, а до z. (строчные);

— Знак подчеркивания _;

— Цифры: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9;

— Специальные символы: + -- * / (знаки арифметических операций), = < > <= >= (операции отношения): = (операции присваивания), [ ]., ():; { } ^ @ $ # ` (ограничители). К спецсимволам относятся служебные слова, смысл которых определен однозначно (begin, end, for, div и т. д.).

— Пробел -- символ пробела (ASCI1−32) и все управляющие символы кода ASCII (от 0 до 31).

Идентификаторы. Идентификатором называется символическое имя определенного программного объекта. Такими объектами являются имена констант, переменных, типов данных, процедур и функций, программ. Идентификатор -- это любая последовательность букв и цифр, начинающаяся с буквы. В Турбо Паскале к буквам приравнивается также знак подчеркивания. Строчные и прописные буквы в идентификаторах и служебных словах не различаются. Например: max, MAX, MaX и mAx -- одно и то же имя. Длина идентификатора может быть произвольной, но значащими являются только первые 63 символа.

Комментарии. Конструкции, заключенные в фигурные скобки {} или в скобки вида (* *) являются комментариями, могут занимать несколько строк и игнорируются компилятором.

Строка, начинающаяся с символов {$ или (*$, является директивой компилятора. За этими символами следует мнемоника команды компилятора. Буквы русского алфавита употребляются только в комментариях, в литерных и текстовых константах.

4. Арифметические операции и выражения

Знаки операций предназначены для обозначения тех или иных арифметических, логических или других действий. Они бывают двух типов: состоящие из небуквенных символов (например, +, -, * и т. д.) и буквенные операции (например, not, mod, div и т. д.), представляющие собой зарезервированные слова. Операции над данными делятся на унарные (применимые к одному операнду) и бинарные (применимые к двум операндам). Приведем примеры бинарных арифметических операций (в таблице буква I обозначает целые типы, R -- вещественные типы):

Знак

Выражение

Типы операндов

Тип результата

Операция

+

А+В

R, R

I, I

I, R; R, I

R

I

R

Сложение

-

А-В

R, R

I, I

I, R; R, I

R

I

R

Вычитание

*

А*В

R, R

I, I

I, R; R, I

R

I

R

Умножение

/

А/В

R, R

I, I

I, R; R, I

R

R

R

Вещественное деление

Div

A div B

I, I

I

Целое деление

Mod

A mod B

I, I

I

Остаток от деления

Арифметическое выражение задает порядок выполнения действий над числовыми величинами. Арифметические выражения содержат арифметические операции, функции, операнды, круглые скобки. Одна константа или одна переменная -- простейшая форма арифметического выражения.

Порядок выполнения операций в арифметическом выражении подчиняется трем правилам:

1. Правилу скобок. Оно гласит, что первыми выполняются операции в скобках. Если имеется несколько пар вложенных скобок, вычисления начинаются с самых внутренних скобок.

2. Правилу учета приоритета операций: вначале вычисляются значения функций, затем выполняются операции умножения и деления и в последнюю очередь — операции сложения и вычитания.

3. Правилу следования: операции одинакового старшинства (приоритета) выполняются слева направо в порядке их следования.

Пример. Цифрами сверху указан порядок выполнения операций:

Выражение имеет целый тип, если в результате его вычисления получается величина целого типа. Выражение имеет вещественный тип, если результатом его вычисления является вещественная величина.

5. Стандартные функции

В качестве операндов в выражении, кроме констант и переменных, можно использовать стандартные функции. Аргументы функций обязательно заключаются в круглые скобки. Приоритет выполнения функции выше, чем приоритет выполнения арифметических операций. Рассмотрим стандартные функции Турбо Паскаля (в таблице буква I обозначает целые типы, R -- вещественные типы):

Обращение

Тип аргумента

Тип результата

Тип действия

pi

-

R

Число ?

abs (x)

I, R

I, R

Модуль (абсолютная величина) числа х

sqr (x)

I, R

I, R

Квадрат х

sqrt (x)

I, R

R

Корень квадратный из х (х?0)

sin (x)

I, R

R

Синус х (х в радианах)

cos (x)

I, R

R

Косинус х (х в радианах)

arctan (x)

I, R

R

Арктангенс х (результат в радианах)

exp (x)

I, R

R

Экспонента е в степени х (е?2,71 828)

ln (x)

I, R

R

Натуральный логарифм х (x> 0)

trunc (x)

R

I

Целая часть х

int (x)

I, R

R

Целая часть х

round (x)

R

I

Округление х до ближайшего целого

frac (x)

I, R

R

Дробная часть х

random

-

I

Случайное число [0,1)

random (x)

I

R

Случайное число [0,х)

dec (x,[n])

I

I

Уменьшение х на n, при отсутствии n — на 1

inc (x,[n])

I

I

Увеличение х на n, при отсутствии n — на 1

odd (x)

Longint

Boolean

true, если значение x нечетное;

false, если x четное

ord (x)

любой порядковый

Longint

Порядковый номер значения х в его типе. Если х — символ, то функция возвращает код символа

pred (x)

любой порядковый

тот же, что для x

Предыдущее относительно х значение в его типе

succ (x)

любой порядковый

тот же, что для x

Следующее относительно х значение в его типе

chr (x)

Byte

Char

Определяет символ с указанным кодом (х — число, определяющее код символа)

Турбо Паскале не содержит некоторые часто используемые математические функции, поэтому при их вычислении используют эквивалентные математические формулы:

Функция

Эквивалентная математическая формула

Запись в программе

ax

exp (x*ln (a))

tg (x)

sin (x)/cos (x)

arcsin (x)

arctan (x/sqrt (1-x*x))

arccos (x)

arctan (sqrt (1-x*x)/x)

logax

ln (x)/ln (a)

При возведении в небольшую целую степень вместо операции возведения в степень рекомендуется использовать операцию умножения, поскольку возведение в степень выполняется на несколько порядков дольше умножения и не позволяет обрабатывать отрицательные аргументы.

6. Оператор присваивания

Значение переменной может быть задано или изменено с помощью оператора присваивания, который имеет вид:

< имя>:=<выражение>;

где < имя> - это имя переменной или функции;

:= - знак операции присваивания.

Оператор присваивания позволяет заменить текущее значение переменной, стоящей слева от знака присваивания, новым значением, задаваемым выражением, стоящим справа.

С правой стороны располагается выражение, которое после вычисления дает некоторое значение. С левой стороны указывается имя переменной, которой это значение присваивается. Данное обстоятельство позволяет использовать с левой и правой стороны знака присваивания имя одной и той же переменной. Пусть, например, имеются следующие операторы:

Var

х, а: real;

.. .

х: =2. 5;

а: =1. 25;

х: =х+а;

После выполнения этих операторов переменная х будет иметь значение 3. 75, так как первоначально произойдет вычисление выражения х + а в виде сложения двух констант: 2. 5+ 1. 25 = 3. 75, а затем это значение присваивается переменной х (предыдущее значение х, равное 2. 5, заменится новым — 3. 75).

Следует обратить внимание на следующее правило: типы переменной и выражения должны быть одинаковыми. Исключение составляет случай, когда выражение имеет целый тип, а переменная -- вещественный.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой