Файл: Основы программирования на языке Pascal. Особенности языка Паскаль как программирования.pdf

Изучение любого языка в программировании – это в первую очередь ознакомление с формальными правилами записи алгоритмов, в дальнейшем эти алгоритмы выполняет ПК. Формальность алгоритмов исходит из тех принципов, которые закладываются в архитектуру ЭВМ, а также обуславливается строгостью существуемой математической логики.

Как мы знаем, автором языка программирования Pascal (Паскаль) является Никлаус Вирт, который его создал в 1968 –1971г. Никлаусом Виртом. В наше время данный язык программирования охватывает более широкую область применения, нежели чем при его создании.

Вирт видел целями создания языка Паскаля следующие:

1. язык строился бы на малом количестве основных, базовых понятий;

2. по сути своей имел бы простой синтаксис;

3. разрешал бы переводить программы в машинный код простым компилятором.

Цель данной работы – ознакомиться с основами программирования на языке Pascal.

Актуальность данной работы объясняется широким внедрением компьютерных технологий во все сферы и области знаний, деятельности человека. Паскаль был первым из языков программирования, в котором присутствовала строгая типизация и наличие средств структурного программирования. Как считал Вирт, язык должен содействовать дисциплинированному программированию, поэтому в Паскале сведены к минимуму возможные синтаксические неоднозначности, а сам синтаксис автор постарался сделать интуитивно понятным даже при первом знакомстве с языком.

Курсовая работа состоит из введения, двух глав, заключения и библиографии.

Глава 1 Особенности языка Паскаль как программирования

1.1 История создания программирования на языке Паскаль

Прежде чем начать знакомство с языком программирования Паскаль, вспомним истоки его возникновения. Данный язык был разработан Никлаусом Вюртом в 1968-1971годах - известным в то время профессором и директором Института информатики Швейцарской высшей политехнической школы. Имя языку было дано в честь выдающегося французского математика и философа Блеза Паскаля (1623 — 1662)[9].

Изначально язык Паскаль создавался лишь для целей обучения программированию как систематической дисциплине. В последствие он начинает широко применяться и для разрабатывания средств в профессиональной области программирования.

Популярность данного языка объясняется разными причинами [4, с. 18]:

- Паскаль достаточно прост в обучении в силу удачности первоначального описания, компактности;

- данный язык программирования передает основные и наиболее важные идеи и представления алгоритмов в понятной и простой форме, тем самым позволяет программистам использовать средства для проектирования программы;

- с помощью Паскаля программист обладает возможностью претворить в жизнь мысли и идеи структурного программирования, а также структурной организации данных;

- язык Паскаль внес большой вклад в развитие методов аналитического доказательства правильности программ, а также дал реальную возможность перехода от методов отладки программ к системам автоматической проверки правильности программ.

- использование Паскаля значительно повысило надежность разработки программ в силу его требований к описанию переменных, которые используются в программе, а также проверки согласованности программы при компиляции без ее выполнения;

- в Паскале применяются простые и достаточно гибкие структуры управления – ветвлений и циклов.

1.2 Понятие системы Турбо Паскаль

Обычно говоря словосочетание «Турбо Паскаль» программисты имеют ввиду следующее:

1. Турбо Паскаль – разновидность языка программирования, который является расширение стандартного Паскаля;

2. Турбо Паскаль – система программирования, представляющая собой набор системных программ, предназначение которых – отладка и выполнение Паскаль-программ.

Обычный, стандартный Паскаль является подмножеством Турбо Паскаля.[10] Систему программирования Турбо Паскаль назовем Турбо Системой, которая создает благоприятную операционную обстановку для деятельности программиста. Назначение данной системы специализированное, а именно - предоставлять пользователю необходимые средства работы с Паскаль-программой ( в отличие от, например, оболочки операционной системы MS DOS Norton Commander - ее назначение общее).

Турбо-система в работе опирается на потенциал операционной системы, ее возможности. Поэтому определенная урбо-система имеет возможность работать с конкретной операционной системой, ее определенными версиями. Как пример - Турбо-система на IBM PC работает в среде MS DOS, причем более развитые версии Турбо-системы требуют и более высокоразвитых версий DOS.

Турбо Паскаль за время своего существования претерпел немало изменений. Первая версия Турбо Паскаля, фирмы Borland, была выпущена в середине 80х годов прошлого столетия. Сегодня уже известно несколько модификаций данной системы – их шесть: 3.0, 4.0, 5.0, 5.5, 6.0, 7.0. каждая из этих модификаций – это усовершенствованная форма прошлой версии. Все эти версии создавали для семейства машин IBM PC и, соответственно, развивались вместе с этими компьютерами.

Рассмотрим поподробнее некоторые из этих версий. Версия 3.0 – предназначена для персональных компьютеров небольшой мощности (IBM PC/XT). Создаваемые на этой версии программы ограничены по длине - не более 64 Кбайт. Еще один недостаток версии 3.0 – это отсутствие средств раздельной компиляции взаимосвязанных программ. Данная операционная среда достаточно несовершенна.

Версия 4.0 содержит значительные изменения: тут появились уже и современная диалоговая среда, а также средства, необходимые для раздельной компиляции программных модулей. Также есть в этой версии мощная графическая библиотека.

Версия 5.0 продолжается дальнейшим совершенствованием среды, к которой добавляют встроенный отладчик.

Отличительная особенность версии 5.5 – то, что в нее впервые включаются средства поддержки объектно-ориентированного программирования, а именно средства современной технологии создания программ.

Версия 6.0 уже имеет новую среду, которая сконцентрирована на работе с устройством ввода – мышью. Также эта версия применяет многооконный режим работы с устройством ввода. Присутствует объектно-ориентированная библиотека Turbo-Vision, есть возможность включать в текст программы команды Ассемблера.

Версия 7.0 по сути своей особо не имеет принципиальных отличий от предыдущей версии. Тут добавлены небольшие расширения самого языка программирования, а также – вспомогательные сервисные возможности системной оболочки.

Программа на Турбо Паскале имеет три этапа обработки:

1. создание текста программы,

2. компиляция,

3. процесс исполнения откомпилированной программы.

В связи с этим три главные компоненты Турбо-системы – редактор текстов, компилятор, исполнительная система.

Благодаря внедренного в систему текстового редактора есть возможность формировать в памяти абсолютно любые тексты, а не только программы, написанные на языке Паскаля. Так, например, такими текстами могут выступать исходные данные решаемой задачи в текстовой форме. Текст программы, который создается в текстовом редакторе, можно сохранить на диске в виде файла с именем следующего формата:

<имя файла>.раs,

где pas — это стандартное расширение имени файла, который создает системный редактор. Обращение к текстовому редактору происходит с помощью команды Edit. Далее компилятор переводит программу с языка Паскаль на язык машинных команд, при этом проверяет соответствие программы правилам языка программирования (синтаксический и семантический контроль). Если обнаруживает ошибку – ПК выдает сообщение о ней пользователю и сразу прекращает работу. Итоговаю программу, которую получают в результате компиляции, можно сохранить на диске в файле с именем

<имя файла>.ехе

Работа компилятора определяется системной командой Compile. Приведение в действие откомпилированной программы претворяется в жизнь при помощи команды Run. Исполнение самой программы остается подконтрольным Турбо-системе. К примеру сказать, Турбо-система имеет возможность обнаружения ошибки в программе, если при ее исполнении произошел какой-либо сбой.

Пользователь получает сообщение о причине данного сбоя, а также указывается место, в котором он произошел в Паскаль-программе. Таким образом, получается автоматический возврат в режим редактирования.

В поле поздних версиях Турбо Паскаля уже имеются системы отладки (Debug). С помощью нее на экране мы имеем возможность просмотра значения любой переменной, а также установления нового значения переменной. Еще одна особенность – возможность прерывания выполнения программы в указанных местах (данные места имеют название «контрольные точки»). Данная система отладки существенно упрощает работу поиска ошибок для программиста.

Глава 2 Программирование на языке Паскаль

2.1 Алфавит языка

Как известно, основа любого языка программирования – алфавит - конечный, фиксированный набор символов, применяемых 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 при помощи понятия "стандарт языка". Его практически невозможно применить к языкам человеческим, которые находятся постоянно в развитии. Рассмотрим некоторые замечания, с помощью которых можно раскрыть все формальности употребления символов в языке Паскаль [3, с. 108].

Таким образом, алфавит языка Паскаль составляют:

1) буквы латинского алфавита;

2) арабские цифры;

3) специальные знаки.

Использование букв латинского алфавита обычно не вызывает вопросов, но, конечно, имеет свои особенности. Первое – использование букв и заглавных, и строчных. Как известно, многие из существующих в мире трансляторов не разделяют буквы на разные регистры. Можно считать записи "progRaM" и "PROGram" идентичными. Второе - часть из символов латиницы и кириллицы аналогичны по начертанию. И тут возникает вопрос – можно ли вместо буквы "К" латинской написать "K" русскую? И получим 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;