Основы программирования на языке Паскаль

| | |Краткий курс лекций | |"Основы программирования на языке Паскаль" | | | | | |Введение. | | Прежде всего, следует напомнить, что изучение языка программирования | |представляет собой знакомство с формальными правилами записи алгоритмов для| |их последующего выполнения компьютером. Формальность сия проистекает из | |самих принципов, заложенных в архитектуру вычислительных устройств, и | |жесткости математической логики. Поэтому, постарайтесь воспринять все | |довольно строгие правила как неизбежность, настроить себя на серьезную, | |скрупулезную, порой сложную работу. Однако не стоит бояться, расстраиваться| |и сетовать на судьбу: немного аккуратности, внимания, знания предыдущего | |материала - и вы уже программист. | | | |Основные понятия. | | Как и любой алгоритм, являющийся, как вы помните, последовательностью | |инструкций, программа на языке Паскаль состоит из команд (операторов), | |записанных в определенном порядке и формате. | | Команды позволяют получать, сохранять и обрабатывать данные различных | |типов (например, целые числа, символы, строки символов, т.д.). Однако кроме| |команд в записи программы участвуют еще так называемые "служебные слова". | |Это и есть элементы формальности, организующие структуру программы. Их не | |так много, но их значение трудно переоценить. Служебные слова можно | |использовать только по своему прямому назначению. Переопределять их не | |разрешается. | | Вам уже известно, что основное назначение компьютера - облегчить | |человеку работу с большими объемами информации, поэтому подавляющее | |большинство программ построено по одному, довольно простому принципу: | |получение данных из внешнего мира (ввод), обработка их по соответствующему | |алгоритму, хранение необходимой информации и вывод во внешний (по отношению| |к компьютеру) мир полученных результатов. Все эти действия реализуются | |через имеющиеся в языках программирования команды, алгоритмические | |структуры и структуры данных. | | | |Основная структура программы. | | Правила языка Паскаль предусматривают единую для всех программ форму | |основной структуры: | |Program ; | | | |Begin | | | |End. | | Здесь слова Program, Begin и End являются служебными. Правильное и | |уместное употребление этих слов является обязательным. | | Угловые скобки в формате указывают на то, что вместо них при реальном | |программировании должно быть подставлено конкретное значение. Сама запись | |программы в принципе может производиться вообще в одну стоку. При этом ее | |части должны отделяться друг от друга хотя бы одним пробелом. Однако, такая| |запись неудобна для чтения, недостаточно наглядна, поэтому я рекомендую | |придерживаться приведенной структуры, а в теле программы по возможности | |записывать по одному оператору в строке. | | Имя программы выбирается программистом самостоятельно в соответствии с| |правилами построения идентификаторов. | | Все объекты, не являющиеся зарезервированными в Паскале, наличие | |которых обусловлено инициативой программиста, перед первым использованием в| |программе должны быть описаны. Это производится для того, чтобы компьютер | |перед выполнением программы зарезервировал память под соответствующие | |объекты и поставил в соответствие этим участкам памяти идентификаторы. | |Раздел описаний может состоять из пяти подразделов: | | 1. Описание меток (Label). | | 2. Описание типов (Type). | | 3. Описание констант (Const). | | 4. Описание переменных (Var). | | 5. Описание процедур и функций (Procedure, Function). | | При отсутствии необходимости в каком-либо виде объектов, | |соответствующий подраздел может быть опущен. | | | |Алфавит языка. | | Основу любого языка составляет алфавит, то есть конечный, | |фиксированный набор символов, используемых для составления текстов на | |данном языке (в нашем случае - программ). Конечно, стройность картины | |немного портит наличие диалектов, создающихся стихийно и очень часто | |включающих в себя апокрифические (неканонические) буквы и знаки. В | |программировании эта проблема решается введением понятия "стандарт языка". | |Оно практически неприменимо к языкам человеческим, вечно развивающимся и | |изменяющимся. Мы с вами в основном будем говорить о той самодостаточной | |части языка Паскаль, которая входит в различные его компьютерные реализации| |в неизменном виде. В плане изучения, я не вижу большого смысла излагать вам| |строгие правила стандарта, хотя такие существуют. Ограничимся некоторыми | |замечаниями, раскрывающими все же формальности употребления символов в | |языке Паскаль. | | Итак, алфавит языка Паскаль составляют: | | 1) буквы латинского алфавита; | | 2) арабские цифры; | | 3) специальные знаки. | | Использование символов первой группы чаще всего вопросов не вызывает, | |но свои тонкости здесь имеются. Во-первых, это употребление заглавных и | |строчных букв. Большинство существующих трансляторов не различают буквы | |разных регистров. Таким образом, записи "progRaM" и "PROGram" будем считать| |идентичными. Во-вторых, некоторые символы латиницы и кириллицы совпадают по| |начертанию. Нельзя ли вместо буквы "К" латинской написать "K" русскую? | |Ответ: в тетради (если вы их сможете различить) - пожалуйста, в программе | |на ЭВМ - ни в коем случае. На вид они может быть и похожи, но уж коды-то у | |них совершенно разные, а компьютер, как вам известно, оперирует внутри себя| |не буквами, а их числовыми кодами. | | По поводу привычных арабских цифр сказать можно только то, что с их | |помощью записываются не только числа. Цифры в качестве обыкновенных | |символов могут использоваться в различных других конструкциях языка. | | Сложнее всего обстоит дело со специальными знаками, поэтому их | |придется разобрать подробно, иногда забегая вперед, но вы пока можете | |пропускать мимо ушей непонятные термины, не забывая, однако, записывать все| |в тетрадь. Потом, при изучении соответствующих структур, вы будете иметь | |возможность заглянуть в этот раздел для того, чтобы уточнить какой знак в | |данном месте необходимо использовать. | | Наиболее часто употребляемым специальным символом является пробел (в | |значимых местах мы будем обозначать его в записях знаком "V"). Его | |использование связано с форматами основной структуры программы, разделов | |описаний, операторов. Не следует путать наличие пробела с отсутствием | |символа. | | . конец программы, разделение целой и дробной частей вещественного | |числа (десятичная точка), разделение полей в переменной типа Record; | | , разделение элементов списков; | | .. указание диапазона; | | : используется в составе оператора присваивания, а также для | |указания формата вывода в операторе Writeln; | | ; отделяет один раздел программы от другого, разделяет операторы; | | ' используется для ограничения строковых констант; | | - + * / ( ) арифметические знаки (используются по своему | |назначению); | | знаки отношений; | | = используется в составе оператора присваивания, в разделах | |описаний констант и типов, используется как знак отношения (равно); | | @ имя специального оператора определения адреса переменной, | |подпрограммы; | | ^ используется для именования динамических переменных; | | {} ограничение комментариев в программе; | | [ ] заключают в себе индексы элементов массивов; | | _ символ подчеркивания используется также как любая буква, | |например, в идентификаторах - вместо пробела; | | # обозначение символа по его коду; | | $ обозначение директивы компилятора, обозначение шестнадцатеричного| |числа. | | Возникает вопрос, а как же быть с русскими буквами и другими знаками, | |имеющимися на клавиатуре? Некоторые версии Паскаля допускают их | |использование в программе, но стандарт языка этого не подразумевает. | |Поэтому включать эти символы в программу можно только в качестве строковых | |констант или внутри комментария, то есть там, где транслятор при компиляции| |их игнорирует. При использовании этих знаков в качестве данных, они | |равноправны со всеми символами, которые может хранить в памяти и | |обрабатывать компьютер. | | | |Идентификаторы. | | Имена операторов, переменных, констант, типов величин, имя самой | |программы назначаются программистом и называются в Паскале | |идентификаторами. Существуют правила, которым должны отвечать все | |идентификаторы: | |идентификатор должен быть уникальным, то есть одним и тем же именем разные | |объекты не могут быть названы; | |идентификатор имеет ограничение по длине (зависит от конкретной реализации | |языка на компьютере); | |идентификатор может состоять только из символов латинского алфавита, цифр и| |знака подчеркивания ("_"); | |идентификатор не может начинаться с цифры. | | | |Константы. | | Из всех подразделов описаний сейчас мы рассмотрим только описание | |констант и переменных, остальные - позже. | | Вообще говоря, в Паскале константами являются любые явно заданные в | |программе данные (например, 7493, 'привет', 54.899). Следует обратить ваше | |внимание на то, что при записи числовых констант с дробной частью эта часть| |отделяется от целой не запятой, как, возможно, вы привыкли, а точкой. Для | |записи очень больших по модулю или очень малых (близких к нулю) чисел | |существует возможность записи их в так называемой экспоненциальной форме. С| |такой записью вы встречались в математике и физике, но называли ее | |стандартным видом числа. | | Пример: 2 . 4 5 6 7 Е - 0 6 | | ^мантисса ^порядок | | Здесь буква "Е" отделяет мантиссу (совокупность значащих цифр числа с | |десятичной точкой после первой) от порядка (показателя степени десятки в | |стандартном виде числа). Вам предстоит научиться как читать числа в таком | |виде, так и записывать. | | Константы, представляющие собой строковые величины, заключаются в | |апострофы. | | Если одна и та же величина используется в программе несколько раз, то | |удобнее было бы обозначить ее каким-нибудь именем и использовать это имя | |везде, где требуется записать соответствующую константу. Кроме сокращения | |размера исходного текста программы, это позволит избежать случайных ошибок,| |а также упростит отладку программы. Описание именованных констант | |начинается служебным словом Const. Далее следуют записи вида: | |=; | |Пример: | |Const | |Pi=3.14; | |Name1='Татьяна'; | |Name2='Виктор'; | |R21=6.33187E+03; | |W_W_W=934122; | |Понятие переменной. Типы. | | Данные, как вы знаете, хранятся в памяти компьютера, но для указания | |на конкретную информацию очень неудобно все время записывать физические | |адреса ячеек. Эта проблема в языках программирования высокого уровня, в | |частности в Паскале, решена введением понятия переменной. Переменная в | |Паскале - именованный участок памяти для хранения данных определенного | |типа. Значение переменной (информация в соответствующих ячейках памяти) в | |ходе выполнения программы может быть изменено. Константами же, как вы уже | |знаете, называются величины, значение которых в ходе выполнения программы | |изменено быть не может. Конкретные переменные и константы представляют | |собой объекты уникальные и отличаются друг от друга именем. | | В качестве данных в программах на языке Паскаль могут выступать числа,| |символы, целые строки символов. Заметьте, что с этими различными видами | |информации выполняются совершенно разные действия. Например, с числовыми | |величинами производятся арифметические операции, чего невозможно сделать с | |символьными. Кроме того, разные виды данных требуют различного объема | |памяти для хранения. В соответствии с этими соображениями в языке Паскаль | |введено понятие "Тип" (TYPE). Тип переменной указывает на то, какие данные | |могут быть сохранены в этом участке памяти, и в каких действиях эта | |переменная может участвовать. Существуют зарезервированные (базовые) типы в| |языке Паскаль, но, как далее вы убедитесь, есть также возможность создавать| |свои собственные, определяемые программистом типы переменных. | | К базовым типам относятся: | |тип целых чисел - Integer | |тип "длинных" целых чисел - Longint | |тип действительных (вещественных) чисел (то есть - с дробной частью) - Real| | | |тип неотрицательных целых чисел от 0 до 255 - Byte | |тип неотрицательных целых чисел от 0 до 65535 - Word | |символьный тип - Char | |строковый тип - String | |логический тип - Boolean | | Физически типы данных отличаются друг от друга количеством ячеек | |памяти (байтов), отводимых для хранения соответствующей переменной. | |Логическое же отличие проявляется в интерпретации хранящейся информации. | |Например, переменные типа Char и типа Byte занимают в памяти по одному | |байту. Однако в первом случае содержимое ячейки памяти интерпретируется как| |целое беззнаковое число, а во втором - как код (ASC) символа. | | В отличие от констант, неименованных переменных не существует. Все | |используемые в программе переменные должны быть описаны в соответствующем | |разделе описания. | | Раздел описания переменных начинается служебным словом Var, после | |которого следуют записи следующего вида: :; | | Список может состоять из нескольких имен (при этом они разделяются | |запятыми), а также и из одного имени. Тип, указываемый после двоеточия, | |определяет, какие данные теперь могут храниться в описанных таким образом | |переменных. Для каждого используемого в программе типа переменных в разделе| |их описания должна быть, как минимум, одна собственная строка. | | Пример: | |Var | |A,B,H_22,Angle : Real; | |Name3 : String; | |Flag : Boolean; | |I,J,K,Count : Word; | |Оператор присваивания. Арифметические выражения. | | Самым простым действием над переменной является занесение в нее | |величины соответствующего типа. Иногда говорят об этом, как о присвоении | |переменной конкретного значения. Такая команда (оператор) в общем виде | |выглядит на языке Паскаль следующим образом: | | :=; | | Выражение, указанное справа от знака ":=", должно приводить к значению| |того же типа, какого и сама переменная, или типа, совместимого с переменной| |относительно команды присваивания. Например, переменной типа Real можно | |присвоить значение типа Integer или Word (впрочем, наоборот делать нельзя).| |Выражение будет сначала вычислено, затем, его результат будет положен в | |ячейки памяти, отведенные для переменной. | | Что же представляет собой выражение на языке Паскаль? Многое зависит | |от типа выражения. Рассмотрим сначала выражения арифметические, то есть те,| |результатом которых является число. | | В состав арифметического выражения на языке Паскаль могут входить: | |числовые константы; | |имена переменных; | |знаки математических операций; | |математические функции и функции, возвращающие число; | |открывающиеся и закрывающиеся круглые скобки. | | Правила построения выражений напоминают математические с некоторыми | |уточнениями. Выражение записывается в одну строку (никакой многоэтажности),| |между операндами обязательно должен стоять знак операции (Запись "2x" - не | |допускается), знаки некоторых операций и названия некоторых функций отличны| |от привычных вам. | | Операции: | |+ сложение; | |- вычитание; | |/ деление; | |* умножение; | |MOD остаток от деления (записывается так: A MOD B; читается: остаток от| |деления A на B); эта операция применима только к целым числам; | |DIV целочисленное деление (записывается так A DIV B; читается: | |результат деления A на B без дробной части); эта операция тоже применяется | |только для целых операндов. | | Аргументы функций всегда записываются в круглых скобках: | |SIN(X) sin x; | |COS(X) cos x; | |ARCTAN(X) arctg x; | |ABS(X) абсолютное значение x (в математике - |x|); | |SQR(X) возведение x в квадрат; | |SQRT(X) извлечение квадратного корня; | |TRUNC(X) отбрасывание дробной части х; | |ROUND(X) округление х до ближайшего целого числа; | | После выполнения второго оператора присваивания в участке памяти, | |отведенном под переменную R, окажется результат указанного выражения, | |однако, к сожалению, узнать его мы не сможем, поскольку пока не имеем | |возможности "заглянуть" в память машины, вывести значение переменной хотя | |бы на экран. | | | |Составной оператор | | Этот оператор, строго говоря, оператором не является. Дело в том, что | |также как арифметические действия иногда бывает необходимо заключать в | |скобки, последовательности команд (операторов) тоже иногда требуют | |объединения. Это позволяют сделать так называемые операторные скобки. | |Формат (общий вид) составного оператора таков: | |Begin | |; | |; | |...... | | | |End; | | Возможно, такая структура напоминает вам основную структуру программы.| |Действительно, отличие только в том, что после End в конце составного | |оператора ставится точка с запятой, а в конце программы - точка. По своей | |сути вся программа представляет собой большой составной оператор. | | Обратите внимание на то, что точка с запятой перед End может не | |ставиться. | | Составной оператор предоставляет возможность выполнить произвольное | |количество команд там, где подразумевается использование только одного | |оператора. Как вы узнаете потом, такая необходимость встречается довольно | |часто. | | | |Операторы ввода и вывода информации | | Если вы помните, при рассмотрении примера работы оператора | |присваивания мы столкнулись с необходимостью узнать результат выполнения | |программы. Мы разобрались с тем, как информацию сохранять (в переменных), | |как обрабатывать (с использованием выражений), но два фундаментальнейших | |информационных процесса остались вне нашего внимания: получение информации | |и передача ее во внешний по отношению к компьютеру мир. Пока наши программы| |могут использовать лишь информацию, которая находится непосредственно в | |тексте программы. Узнать, какие значения в данный момент имеют переменные, | |также не представлялось возможным. Программирование в таких условиях теряет| |смысл. | | Взаимодействие устройств обработки и хранения информации с внешней | |средой (хотя бы с пользователем) является совершенно необходимым. За такой | |интерфейс в языке Паскаль отвечают операторы ввода-вывода информации. Эти | |инструкции позволяют ввести аргументы, параметры расчетов во время | |выполнения программы (а не на этапе ее написания), осуществить вывод | |рассчитанных данных в понятном человеку виде. | | Сначала операторы ввода (форматы операторов): | |Read(); | |Readln(); | | В таком формате эти команды позволяют вводить данные в переменные во | |время выполнения программы с клавиатуры. Элементами списка ввода могут быть| |имена переменных, которые должны быть заполнены значениями, введенными с | |клавиатуры. | | Выполнение операторов ввода происходит так: ход программы | |приостанавливается, на экран выводится курсор, компьютер ожидает от | |пользователя набора данных для переменных, имена которых указаны в списке | |ввода. Пользователь с клавиатуры вводит необходимые значения в том порядке,| |в котором они требуются списком ввода, нажимает Enter. После этого | |набранные данные попадают в соответствующие им переменные и выполнение | |программы продолжается. | | Примечание: данные при вводе разделяются пробелами. | | Разница между работой процедур Read и Readln (от Read line) состоит в | |следующем: после выполнения Read значение следующего данного считывается с | |этой же строчки, а после выполнения Readln - с новой строки. | | Для вывода информации в Паскале также есть две команды: | |Write(); | |Writeln(); | | Такой формат использования Write и Writeln позволяет выводить на экран| |монитора данные из списка вывода. Элементами списка вывода могут являться | |имена переменных, выражения, константы. Прежде чем вывести на экран | |компьютер значения выражений сначала вычислит. Элементы списка, также как и| |в операторах ввода, разделяются запятыми. | | Различие между двумя операторами вывода таково: после выполнения | |оператора Writeln (от Write line) происходит переход на новую строчку, а | |после выполнения инструкции Write, переход на новую строчку не происходит и| |печать по последующим командам вывода Write или Writeln будет происходить | |на той же строчке. При вызове оператора Writeln без параметров просто | |происходит переход на новую строчку. | | Приведем пример использования операторов ввода и вывода: | |Program Inteface; | |Var | | R,S : Real; | |Begin | | Write('Введите радиус круга '); {Печать на экране просьбы о вводе} | | Readln(R); {Ввод значения в | |переменную R с клавиатуры} | | S:=4*ARCTAN(1)*SQR(R); {Вычисление площади круга (pR2)} | | Writeln('Площадь круга радиусом ',R,' равна ',S) | |End. | | Эта программа запрашивает у пользователя значение радиуса круга, | |обеспечивает возможность ввести его значение, рассчитывает и выводит на | |экран величину площади круга с таким радиусом. Таким образом, появляется | |возможность, не внося изменений в текст программы, вводить различные | |значения радиуса и получать, соответствующие им значения площади круга. Для| |этого достаточно несколько раз запустить программу. Также эта программа | |демонстрирует следующее правило: выдача результатов должна быть | |прокомментирована так, чтобы был ясен смысл напечатанных чисел. | |Действительно, ведь можно было бы ограничиться Writeln(S), но значение | |выведенного программой числа в этом случае было бы ясно только тому, кто | |эту программу написал. | | | |Метки. Оператор безусловного перехода. | | Каждый дом на улице имеет свой номер, все люди имеют собственные | |имена, даже ячейки памяти компьютера имеют каждая свой адрес. Все это | |принято для того, чтобы иметь возможность однозначно указать на | |определяемый объект. Точно также, для указания на операторы в программах | |применяются метки. | | Метка в стандарте языка Паскаль представляет собой целое | |неотрицательное число. Все используемые в программе метки должны быть | |перечислены в разделе описания меток, начинающемся служебным словом Label, | |например: | | Label 1, 2, 8; | | Одной меткой можно пометить только один оператор. Метка от помеченного| |оператора отделяется двоеточием. | |Пример: | | 6: Writeln(14/2); | | Во всех приведенных ранее программах операторы выполнялись один за | |другим в том порядке, в котором они были записаны в тексте. Такая | |алгоритмическая структура называется прямым следованием. Однако, в языке | |Паскаль изначально существует оператор, нарушающий прямолинейное выполнение| |программы, передающий управление в произвольную ее точку. Такая инструкция | |называется безусловным переходом и имеет такой формат: | | Goto ; | | Оператор, к которому происходит переход должен быть помечен данной | |меткой. | | Использовать оператор безусловного перехода следует крайне осторожно | |во избежание получения ошибочных результатов или полного "зацикливания" | |программы. Вообще, употребление данной команды среди программистов | |считается дурным тоном. Как вы убедитесь, всегда существует возможность | |обойтись без него. | | | |Условный оператор | |Одной из основных алгоритмических структур является ветвление | |(альтернатива). | | Если условие выполняется, то будет выполнена инструкция "1", если нет,| |то - инструкция "2". Несмотря на то, что в схеме присутствуют два действия,| |выполнено будет только одно, так как условие либо ложно, либо истинно. | |Третьего не дано. Такая схема позволяет решать задачи, в которых в | |зависимости от сложившихся обстоятельств требуется совершить то или иное | |действие. Нет никакого сомнения, что число задач такого рода огромно. Более| |того, очень сложно придумать реально значимое задание, алгоритм выполнения | |которого содержал бы в себе простое прямое следование команд. Даже | |примитивный пример, взятый из курса математики, как вы увидите, не может | |быть решен без использования ветвления. Итак, необходимо вычислить значение| |выражения y=1/x. Вам известно, что данная функция не всегда имеет значение,| |то есть не для всех значений аргумента существует значение результата. Наша| |задача так составить алгоритм, чтобы исполнитель ни в коем случае не встал | |в тупик, даже при получении нуля в качестве аргумента. Сформулировать это | |на естественном языке не трудно: | |1. Получить значение x. | |2. Если x=0, то сообщить, что выражение значения не имеет, иначе - | |вычислить y как 1/x. | | Таким образом используется приведенная выше алгоритмическая структура.| |Она может быть выражена простыми словами: | | Если {Если выполняется условие} | | то {то выполнить действие № 1 } | | иначе {иначе - выполнить действие № 2 } | |все | | Как это записать на Паскале? Да точно так же, только по-английски. | | Формат условного оператора на языке Паскаль: | | If | | Then | | Else ; | | Обратите внимание на то, что в Then- и Else- части стоит только один | |оператор. Но что делать, чтобы решить задачу, в которой по выполнению или | |невыполнению условия нужно совершить не одно, а несколько действий? Здесь | |приходит на помощь уже известный вам составной оператор. В операторные | |скобки можно заключить любое количество операторов. | | Вариант условного оператора в этом случае: | |If | |Then Begin end | |Else Begin end; | | Знак "точка с запятой" не ставится перед служебным словом Else, но | |операторы в группах, естественно, отделяются друг от друга этим знаком. | | Теперь поговорим об условиях. В программах на языке Паскаль условия | |представляют собой выражения, значением которых является величина | |логического (Boolean) типа. Это может быть как просто переменная указанного| |типа, так и сложная последовательность высказываний, связанных логическими | |операциями. | | В простых условиях могут применяться знаки операций сравнения: | |>(больше), =(больше или равно), | |=(D1*(45-2)) {Значение выражения в левой части больше либо | |равно значению выражения из правой части} | | S'ABC' {Значение переменной S не равно строковой константе 'ABC'} | | Приведем пример решения еще одной задачи: "Из двух чисел выбрать | |наибольшее". | | На первый взгляд решение очевидно, но оно не столь тривиально, как | |кажется. | |Program Example; | |Var A,B,C : Real; {A,B - для хранения аргументов, C - результат} | |Begin | |Writeln('Введите два числа'); | |Readln(A,B); {Вводим аргументы с клавиатуры} | |If A>B Then C:=A Else C:=B; {Если A>B, то результат - A, иначе результат - | |B} | |Writeln(C); {Выводим результат на экран} | |End. | | Еще один классический пример: "По заданным коэффициентам решить | |квадратное уравнение". Эта задача сложнее, поэтому перед тем как писать | |программу составим алгоритм, записав его в виде блок-схемы. | |Сначала вводим коэффициенты, затем вычисляем дискриминант. Теперь возникает| |две возможности: либо отсутствие действительных корней в случае | |отрицательного дискриминанта, либо эти корни можно все-таки вычислить и | |вывести на экран в случае неотрицательного дискриминанта (случай равенства | |дискриминанта нулю входит сюда же, корней - два, только они одинаковые J). | | При записи алгоритма на языке программирования следует учесть, что в | |ветви "нет" не одно действие, а три, поэтому следует применить составной | |оператор. Арифметические выражения не забывайте записывать в соответствии с| |правилами языка Паскаль. В остальном, эта программа не сложнее предыдущей. | | | | | | | |Program Sq1; | |Var A, B, C, D, X1, X2 : Real; | |Begin | |Writeln ('Введите коэффициенты квадратного уравнения'); | |Readln (A,B,C); | |D:=B*B-4*A*C; | |If D:?); | | | |Begin | | | |End; | |Раздел описаний может иметь такие же подразделы, как и раздел описаний | |основной программы (описание процедур и функций - в том числе). Однако все | |описанные здесь объекты "видимы" лишь в этой процедуре. Они здесь локальны | |также, как и имена формальных параметров. Объекты, описанные ранее в | |разделе описаний основной программы и не переопределенные в процедуре, | |называются глобальными для этой подпрограммы и доступны для использования. | |Легко заметить схожесть структуры программы целиком и любой из ее процедур.| |Действительно, ведь и процедура и основная программа реализуют некий | |алгоритм, просто процедура не дает решения всей задачи. Отличие в заголовке| |и в знаке после End. | |Формат описания функции: | |Function (:; | |:?) : ; | | | |Begin | | | |End; | |В теле функции обязательно должна быть хотя бы команда присвоения такого | |вида: :=; | |Указанное выражение должно приводить к значению того же типа, что и тип | |результата функции, описанный выше. | |Вызов процедуры представляет в программе самостоятельную инструкцию: | |(, ?); | |Типы фактических параметров должны быть такими же, что и у соответсвующих | |им формальных. | |Вызов функции должен входить в выражение. При вычислении значения такого | |выражения функция будет вызвана, действия, находящиеся в ее теле, будут | |выполнены, в выражение будет подставлено значение результата функции. | |Приведем простейший пример использования подпрограммы. | |Задача: "Найти максимальное из трех введенных чисел". Для решения | |воспользуемся описанием функции, принимающей значение максимального из двух| |чисел, которые передаются в нее в виде параметров. | |Program Fn; | |Var | |A,B,C :Real; | |Function Max(A,B:Real):Real; {Описываем функцию Max с формальными} | |Begin {параметрами A и B, которая принимает } | |If A>B Then Max:=A {значение максимального из них } | |Else Max:=B {Здесь A и B - локальные переменные } | |End; | |Begin | |Writeln('Введите три числа'); | |Readln(A,B,C); | |Writeln('Максимальным из всех является ', Max(Max(A,B),C)) | |End. | |Обратите внимание на краткость тела основной программы и на прозрачность | |действий внутри функции. Формальные параметры A и B, используемые в | |подпрограмме, не имеют никакого отношения переменным A и B, описанным в | |основной программе. | |Существует два способа передачи фактических параметров в подпрограмму: по | |значению и по ссылке. В первом случае значение переменной-фактического | |параметра при вызове подпрограммы присваивается локальной переменной, | |являющейся формальным параметром подпрограммы. Что бы потом ни происходило | |с локальной переменной, это никак не отразится на соответствующей | |глобальной. Для одних задач это благо, но иногда требуется произвести в | |подпрограмме действия над самими переменными, указанными в качестве | |фактических параметров. На помощь приходит второй способ. Происходит | |следующее: при обращении к подпрограмме не происходит формирования | |локальной переменной-формального параметра. Просто на время выполнения | |подпрограммы имя этой локальной переменной будет указывать на ту же область| |памяти, что и имя соответствующей глобальной переменной. Если в этом случае| |изменить локальную переменную, изменятся данные и в глобальной. | |Передача параметров по ссылке отличается тем, что при описании подпрограммы| |перед именем переменной-формального параметра ставится служебное слово Var.| |Теперь использование в качестве фактических параметров выражений или | |непосредственных значений уже не допускается - они должны быть именами | |переменных. | |Еще один классический пример. Задача: "Расположить в порядке неубывания три| |целых числа". | |Program Pr; | |Var | | S1,S2,S3 :Integer; | |Procedure Swap(Var A,B: Integer);{Процедура Swap с параметрами-переменными}| | | |Var C : Integer; {C - независимая локальная переменная} | |Begin | | C:=A; A:=B; B:=C {Меняем местами содержимое A и B} | |End; | |Begin | |Writeln('Введите три числа'); | |Readln(S1,S2,S3); | |If S1>S2 Then Swap(S1,S2); | |If S2>S3 Then Swap(S2,S3); | |If S1>S2 Then Swap(S1,S2); | |Writeln('Числа в порядке неубывания:V',S1,S2,S3) | |End. | | | |Работа с файлами | |Тип-файл представляет собой последовательность компонент одного типа, | |расположенных на внешнем устройстве (например, на диске). Элементы могут | |быть любого типа, за исключением самого типа-файла. Число элементов в файле| |при описании не объявляется. Работа с физическими файлами происходит через | |так называемые файловые переменные. | |Для задания типа-файла следует использовать зарезервированные слова File и | |Of, после чего указать тип компонент файла. | |Пример: | |Type | |N = File Of Integer; {Тип-файл целых чисел} | |C = File Of Char; {Тип-файл символов} | |Есть заранее определенный в Паскале тип файла с именем Text. Файлы этого | |типа называют текстовыми. | |Введя файловый тип, можно определить и переменные файлового типа: | |Var | |F1 : N; | |F2 : C; | |F3 : Text; | |Тип-файл можно описать и непосредственно при введении файловых переменных: | |Var | | Z : File Of Word; | |Файловые переменные имеют специфическое применение. Над ними нельзя | |выполнять никаких операций (присваивать значение, сравнивать и т.д.). Их | |можно использовать лишь для выполнения операций с файлами (чтение, запись и| |т.д.). | |Элементы файла считаются расположенными последовательно, то есть так же, | |как элементы линейного массива. Отличие же состоит в том, что, во-первых, | |размеры файла могут меняться, во-вторых, способ обращения к элементам | |совсем другой: невозможно обратиться к произвольному элементу файла; | |элементы его просматриваются только подряд от начала к концу, при этом в | |каждый момент времени доступен только один элемент. Можно представить себе,| |что для каждого файла существует указатель, показывающий в данный момент на| |определенный компонент файла. После проведения операции чтения или записи | |указатель автоматически передвигается на следующий компонент. | |Перед тем, как осуществлять ввод-вывод, файловая переменная должна быть | |связана с конкретным внешним файлом при помощи процедуры Assign. | |Формат: | | Assign(,); | |Имя файла задается либо строковой константой, либо через переменную типа | |Sting. Имя файла должно соответствовать правилам работающей в данный момент| |операционной системы. Если строка имени пустая, то связь файловой | |переменной осуществляется со стандартным устройством ввода-вывода (как | |правило - с консолью). | |После этого файл должен быть открыт одной из процедур: | |Reset(); | |Открывается существующий файл для чтения, указатель текущей компоненты | |файла настраивается на начало файла. Если физического файла, | |соответствующего файловой переменной не существует, то возникает ситуация | |ошибки ввода-вывода. | |Rewrite(); | |Открывается новый пустой файл для записи, ему присваивается имя, заданное | |процедурой Assign. Если файл с таким именем уже существует, то он | |уничтожается. | |После работы с файлом он, как правило, должен быть закрыт процедурой Close.| | | |Close(); | |Это требование обязательно должно соблюдаться для файла, в который | |производилась запись. | |Теперь рассмотрим непосредственную организацию чтения и записи. | |Для ввода информации из файла, открытого для чтения, используется уже | |знакомый вам оператор Read. Правда, в его формате и использовании вы | |заметите некоторые изменения: | |Read(, ); | |Происходит считывание данных из файла в переменные, имена которых указаны в| |списке ввода. Переменные должны быть того же типа, что и компоненты файла. | | | |Вывод информации производит, как можно догадаться оператор Write(, ); | |Данные из списка вывода заносятся в файл, открытый для записи. | |Для текстовых файлов используются также операторы Readln и Writeln с | |соответствующими дополнениями, относящимися к файловому вводу-выводу. | |Любопытно, что вывод данных на монитор и ввод с клавиатуры в языке Паскаль | |тоже являются действиями с файлами. Они даже имеют свои предопределенные | |файловые переменные текстового типа: Output и Input соответственно. | |Переменная Output всегда открыта для записи, Input - для чтения. Если не | |указывать файловые переменные в операторах ввода-вывода (придем к формату, | |рассмотренному в теме "Операторы ввода-вывода"), то в случае записи по | |умолчанию выбирается файл Output, в случае чтения - Input. | |Как вы знаете, любой файл конечен и продолжать чтение из него информации | |можно лишь до определенного предела. Как этот предел установить? Проверить,| |окончен ли файл, можно вызовом стандартной логической функции Eof() | |Она вырабатывает значение True, если файл окончен, и False - в противном | |случае. | |Решим следующую задачу: "Написать программу, которая вводит с клавиатуры | |список фамилий учащихся, а затем распечатывает его, кроме тех учащихся, у | |которых фамилия начинается с буквы 'Ш'". | |Так как заранее количество данных не известно, то для их хранения | |используем файл. Тип элементов - строковый. | |Program L; | |Var | |I,N : Integer; | |F : File Of String; | |S : String; | |Begin | |Assign(F,'Spis.lst'); {Связываем переменную F с файлом Spis.lst} | |Writeln('Введите количество учащихся'); | |Readln(N); {Вводим количество учащихся} | |Rewrite(F); {Создаем файл для записи в него данных} | |For I:=1 To N Do {Для всех учащихся} | |Begin | |Writeln('Введите фамилию'); | |Readln(S); | |Write(F,S) | |End; | |Close(F); | |Reset(F); | |Writeln; Writeln('Список учащихся:'); | |While Not(Eof(F)) Do | |Begin | |Read(F,S); | |If S[1]'Ш' Then | |Writeln(S) | |End; | |Close(F) | |End. |