Файл: программирование на паскале2.doc

1.2. Данные и операции над ними

1.2.1. Свойства ячейки памяти. Переменные и константы

Компьютерные программы, для написания которых предназна­чен алгоритмический язык Паскаль, обрабатывают данные, которые хранятся в оперативной памяти компьютера. Каждое элемен­тарное данное имеет некоторый смысл (например, число или символ) и занимает один или несколько байтов памяти³. Эту область памяти часто называютячейкой памяти. Для того, чтобы ячейки памяти можно было различать и использовать их в программе, каждой ячейке дается имя. Таким образом, ячейка памяти характеризуется своимименемисодержимым(т. е. данным, которое в ней хранится). Кроме того, ячейка имеетадрес(адресом ячейки считается адрес младшего из занимаемых ею байтов). В программе имена ячеек участвуют как имена переменных, т. е. переменные программы - это, по существу, ячейки памяти. При написании программ считают, что ячейка памяти обладает следующими свойствами:

1. Информация в ячейке памяти хранится всё время выполнения программы.

2. При записи нового содержимого в ячейку предыдущее содержимое не сохраняется. Запись содержимого в ячейку называется присваиванием.Оператор присваивания описан в п.1.3.1.

3. При считывании содержимое ячейки не изменяется.

4. Если в ячейку на протяжении программы не было ничего записано, то ее содержимое считается неопределенным. Отметим, что это свойство не всегда выполняется в реализациях алгоритмических языков (например, все переменные в BorlandPascalпри объявлении обнуляются).

Под константойв программировании понимается значение, не изменяющееся в процессе выполнения программы. Константам, также как и переменным, соответствуют ячейки памяти. Можно считать, что эти ячейки защищены от записи. В программе, кроме константобозначенныхилиименованных(т. е. имеющих имя), могут использоваться явные константы, заданные своим значением. Например, можно использовать константу с именемepsilon, предварительно задав ей значение 0.0001, а можно использовать в программе явную константу 0.0001⁴.

В качестве именпеременных и констант, также как в качестве других имен, в языках программирования (в том числе Паскале) используются идентификаторы. Под идентификатором понимается последовательность букв, символов подчеркивания и цифр, начинающаяся с буквы или символа подчеркивания. В Паскале при формировании имен (а также служебных слов) прописные и соответствующие строчные буквы не различаются.

1.2.2. Типы данных

Кроме разделения данных на переменные и константы, существует классификация данных по типу. Описание переменных прежде всего состоит в объявлении их типа. Тип данных характеризует форму их представления в памяти компьютера, и, следовательно, область значений. Каждый тип характеризуется набором выполняемых над данными операций. Традиционно в универсальных языках программирования имеются такие стандартные типы, как целый, вещественный, символьный и логический⁵.

Существование двух числовых типов (целого и вещественного) связано с двумя возможными формами представления чисел в памяти компьютера.

Данные целого типахранятся в форме представленияс фиксированной точкой. Для нее характерны абсолютная точность представления чисел и выполнения операций над ними, а также ограниченный диапазон значений чисел. Целый тип используется для данных, которые в принципе не могут иметь дробной части (количество людей, машин, и т. д., номера и счетчики).

Тип вещественныйсоответствует форме представления чиселс плавающей точкой, для которой характерны приближенное представление числа с заданным количеством значащих цифр (знаков мантиссы) и большим диапазоном порядка числа, что обеспечивает возможность представления как очень больших, так и очень малых по абсолютной величине чисел.В силу приближенного представления данных вещественного типа сравнение их на равенство является некорректным.

В современных реализациях универсальных языков программирования обычно существует несколько целых и несколько вещественных типов, каждый из которых характеризуется определенным размером отводимой под одно значение памяти и, соответственно, определенным диапазоном значений чисел, а для вещественных типов - и определенной точностью (числом цифр мантиссы).

Данные символьного типапринимают значения на всем множестве допустимых для данного компьютера символов. Каждому символу соответствует двоичный код, все коды символов собраны в специальные стандартные таблицы кодирования. В настоящее время используются таблицыANSI(в которой для хранения одного символьного значения отводится один байт) иUNICODE(код одного символа занимает два байта). Эти таблицы совместимы: первые 256 кодовUNICODEсовпадают с кодамиANSI. Существование двух кодовых таблиц объясняется необходимостью поддержки приемственности программного обеспечения при развитии компьютерной техники: для уже устаревших 16-разрядных компьютеров используется таблицаASCII, первая половина которой совпадает сANSI.

В Паскале для описания данных символьного типа используется ключевое слово char. В версииBorlandPascalиспользуется только система кодирования ANSI. ВObjectPascal, кроме типаchar,имеется типwidechar, поддерживающий кодировкуUNICODE.

Данные логического типа в Паскале описываются с помощью ключевого слова boolean.

Используемые в различных версиях Паскаля целые и вещественные типы представлены в таблицах 1-4.

Таблица 1.

Стандартные целые типы данных Borland Pascal (операционная среда MS DOS)

Таблица 2.

Стандартные целые типы данных Object Pascal (операционная среда Windows)

Таблица 3. Стандартные вещественные типы данных Borland Pascal (операционная среда MS DOS)

Таблица 4. Стандартные вещественные типы данных Object Pascal (операционная среда Windows)

Заметим, что помнить эти таблицы совершенно необязательно. Для написания программ первой части пособия нам потребуются всего два числовых типа: вещественный real и целый integer.

Все рассмотренные в этом параграфе типы относятся к стандартным ( т. е. встроенным в язык) типам Паскаля. У пользователя имеется возможность задать собственные, нестандартные типы в разделе TYPEпрограммы – об этом см. §§1.5.2, 1.6.