Файл: Основы программирования на языке Pascal.pdf

Введение

Энергичное развитие новых языков программирования началось сразу же после появления первых компьютеров на электронных лампах. Для таких компьютеров требовался высокоэффективный код, который вручную составлялся на Ассемблере. В 50-е годы был разработан первый алгоритмический язык Fortran. В конце 60-х был создан язык, в которым было пописано понятие класса - Simula-67. В 70-х появился язык Pascal и C. В 83 году на свет появляется язык С++. В 1986 году был изобретён Object Pascal, как следует из названия - язык стал объектно-ориентированным. В 1996 году на свет появляется Java. И в 2001 году появляется язык C#. И до сих пор языки продолжают развиваться и преобразовываться в новые [2].

Так в 2002 году вышел новый Delphi, который является продолжением Object Pascal. На данный момент среда Delphi продолжает развиваться [1].

Изначально среда разработки Delphi была предназначена исключительно для разработки приложений Microsoft Windows, затем был реализован вариант для платформ Linux (под торговой маркой Kylix), однако после выпуска в 2002 году Kylix 3 его разработка была прекращена, и вскоре было объявлено о поддержке Microsoft .NET, которая, в свою очередь, была прекращена с выходом Delphi 2007.

В настоящее время, наряду с поддержкой разработки 32 и 64-разрядных программ для Windows, реализована возможность создавать приложения для Apple Mac OS X (начиная с Embarcadero Delphi XE2), iOS (включая симулятор, начиная с XE4 посредством собственного компилятора), Google Android (начиная с Delphi XE5), а также Linux Server x64 (начиная с версии 10.2 Tokyo).

Актуальность курсовой работы заключается в изучении и закреплении навыков программирования на языке Pascal.

Объектом исследования курсовой работы является объектно-ориентированное программирование.

Предметом исследования курсовой работы является разработка графического приложения, отображающего структуру файловой системы компьютера в древовидной форме.

Цель курсовой работы – освоение принципов объектно-ориентированного программирования и разработка приложения на языке Pascal.

Задачи курсовой работы:

• изучить современные концепции программирования;
• изучить основные приемы создания приложения в интегрированной среде разработки Embarcadero RAD Studio Delphi;
• разработать графическое приложение, отображающее древовидную структуру файловой системы;
• провести тестирование системы и отладить код.

Теоретические основы программирования в Pascal

---

История развития и основы Pascal

Само названия языка – «Паскаль» возникло в честь одного из великих французских математиков и физиков Блеза Паскаля. Родоначальником языка Pascal стал один из первых высокоуровневых языков программирования Algol. Создателем языка Pascal является Николас Вирт [5].

Выдающийся успех языка Pascal обусловлен рядом причин:

• язык в естественной форме отразил самые важные современные концепции технологии разработки программ;
• именно благодаря своей компактности, целостности и ортогональности понятий, язык программирования Паскаль оказался весьма легок для изучения и освоения;
• несмотря на кажущуюся простоту языка, он оказался пригодным для достаточно широкого спектра приложений, для разработки очень больших и сложных программ, даже операционных систем;
• Pascal весьма технологичен для реализации почти для всех (в том числе нетрадиционных) машинных текстур.

Программа, написанная на языке программирования Pascal, состоит из заголовка, раздела описаний и тела программы (блока операторов). Для объявления заголовка необходимо указать слово «Program», а затем название самой программы. Для возможности использования многих функций и процедур необходимо подключить модули (или библиотеки), которые могут быть как стандартными, так и пользовательскими. Для этого используется ключевое слово «Uses» и далее через запятую перечисляются модули, которые требуется подключить.

Раздел описание констант начинается с ключевого слово «Const». Раздел описания типов с ключевого слова «Type». В разделе описания типов создаются пользовательские типы, которые, как и стандартные можно использовать при объявлении переменных [7].

Описанные типы применяются в разделе описания переменных, который начинается со слова «Var». Так как язык программирования Pascal является строго типизированным, то объявления типа переменной обязательное требование.

Процедуры и функции объявляются после раздела «Var» и перед телом главной программы. Данная тема требует особого подхода, и поэтому будет рассмотрена в одной из последующих статей.

Также стоит отметить, что разделы описаний, в случае их наличия, должны располагаться именно в той последовательности, в которой они описаны выше.

Раздел операторов является телом программы и представляет собой составной оператор, начало которого обозначается словом «Begin», а конец – «End.». Заключенный в нем операторы заканчиваются символом «;». Без этого раздела программа не имеет никакого смысла.

---

На данный момент язык Pascal развивается в основном в среде программирования Delphi. На данный момент Object Pascal в среде Delphi принято называть также, как и среду разработки.

Характеристика среды разработки Delphi

Delphi является быстродействующей системой разработки приложений для ОС Windows, которую зачастую называют системой RAD (Rapid Application Development): rapid – быстрый, скорый, development – усовершенствование, развитие.

Основу Delphi составляет графическая среда разработки приложений, являющаяся интегрированной средой разработки (Integrated Development Environment) [3].

Для работы в среде модификации Delphi 2007, Delphi 2010 и Delphi NET необходима установка компонентов Microsoft.NET Framework и Microsoft.NET Framework SDK.

Среда программирования в модификации Delphi 2010 выпущена в комплектах Professional, Enterprise и Architect. В каждый из комплектов входит набор компонентов и средств, которые сами по себе являются готовыми программными решениями и обеспечивают разработку мощных эффективных приложений различных по функционалу, в том числе и базы данных. Комплекты Enterprise и Architect оптимальны для работы с базами данных удалённо, посредством подключения к ним через сервер. Комплект Professional допускает работы лишь с локальными базами данных.

NET-технологии среды Delphi в настоящее время продолжают активно развиваться и имеют высокие перспективы. [6]

Среда программирования Delphi – многооконная система, включающая необходимы инструментарий для эффективной разработки приложений ОС Windows. Среда является гибко настраиваемой и стандартизированной.

Проекты, разрабатываемые в Delphi состоят из нескольких программных модулей с соответствующим расширением.

Новый проект в среде программирования Delphi создается использованием приложения VCL (Visual Component Library) – библиотеки визуальных компонентов. Данный модуль вызывает стандартный перечень утилитов и объект типа Forma, приписываемый к классу форм. Так, объектно-ориентированный язык программирования Паскаль предусматривает объекты и классы. Класс является типом данных, типом объектов, в свою очередь объект представляет конкретный экземпляр класса.

Таким образом, иерархия классов является необходимым атрибутом объектно-ориентированного программирования и предполагает использование классов различного уровня [8].

При создании программы выбрать необходимые свойства формы: Name (имя, идентификатор формы), Caption (надпись - заголовок на форме), Height (высота формы), Width (ширина формы), Top (расстояние от верхней границы формы до верхней границы экрана), Left (расстояние от левого края экрана до левой границы формы) и др. Размеры определяются в пикселях.

---

Указанные свойства применяются для ряда компонентов среды программирования Delphi [9].

Как правило, все файлы проекта располагают в определенном каталоге (папке).

Как правило достаточно одной формы для размещения элементов проекта, Тем не менее, проекта может быть специфическим и потребовать создание двух и более форм (рис. 1).

Наиболее значительным модулем проекта является окончательное приложение с расширением exe, которое создается путем быстрой компиляции откомпилированных модулей с расширением dcu. Такими модулями являются, к примеру, локальные базы данных, созданные на базе приложений Unit.

Помимо собственно модулей также формируются копии отдельных модулей, по которым можно восстановить проект при зависании или порчи программы.

Рисунок 1 – Структура проекта с двумя формами

Итак, проект, разрабатываемый в среде программирования Delphi представляется совокупностью файлов, используемых компилятором. При этом файл главного модуля Project.dpr (description – описание) является основой проекта и содержит один или несколько модулей (исходя из числа используемых форм). Помимо этого, процесс компиляции использует следующие файлы: файл ресурсов (res), файлы описания форм (отдельный файл для каждой формы с расширением dfm), файл конфигурации проекта (cfg).

Процедуры активизации формы, реализуемая в среде программирования Delphi, позволяют:

• выполнять рабочие процедуры в нужной последовательности;
• обеспечивать многократное повторение различных рабочих процедур с различными значениями параметров;
• производить вывод графической информации в различные окна системы, а также в буфер обмена данных (и перемещения информации из буфера в файлы текстового процессора Microsoft Word, в программы создания презентаций Microsoft Power Point и пр.);
• переключать элементы вывода информации и др [11].

Представленный перечень действий применяется для активизированных форм с расположенными на ней элементами. Активация форм осуществляется путем генерирования и запуска процедуры активизации формы procedure TForm1.FormActivate(Sender: TObject).

Любые глобальные переменные, которые вводятся в других программах, и на них существует запрос, работают в проекте без дополнительного ввода. Координаты данных переменных устанавливаются непосредственно на форму компонентов – верхний левый угол компонента. Если компоненты устанавливаются на другие компоненты, к примеру, на окно (Image), их координаты следует измерять от левого верхнего угла компонента, на который они устанавливаются, а не от левого верхнего угла формы. Среди таких компонентов можно выделить Edit, Memo, MaskEdit, Button, Panel, Radiobutton и пр [10].

---

На практике выявлено множество событий, предполагающие определенные реакции формы и установленных на ней элементов, таким образом ответ на каждое событие выполняет соответствующая программа-процедура. В качестве примера подобных событий можно привести одинарный или двойной щелчок по форме, по окну ввода-вывода текста по окну Image и прочим элементам, нажатие или отпускание клавиш клавиатуры или мыши и пр. Наиболее распространенным событием является нажатие на кнопку Button. Так, в ходе разработки программы проекта каждый раз программист создаёт стандартную заготовку для написания определенной процедуры [12].

Практический пример разработки

Постановка задачи

Программа Filemanager предназначена для построения дерева каталогов. Программа позволяет осуществлять поиск файлов в заданном каталоге и его подкаталогах. Поиск можно осуществлять без указания названия файла или его расширения, а также с указанием части названия или/и части расширения файла.

Найденный файл можно выбрать для копирования или удаления.

В программе должен быть реализован следующий функционал:

• построение дерева каталогов;
• поиск файлов в указанном каталоге, по параметрам;
• копирование файлов;
• удаление файлов.

Входные данные:

• каталог для поиска;
• название и расширение файла для поиска;
• каталог для копирования.

Логическая структура программы представлена на рисунке 2.

Рисунок 2 – Логическая структура программы

Разработка программы

Разработка приложения производилась в два этапа:

• разработка графического интерфейса;
• разработка классов и методов работы с файлами.

Графический интерфейс пользователя представлен двумя взаимосвязанными формами, представленными в режиме конструирования на рисунках 3 – 4.

Рисунок 3 – Главная форма приложения frmMain

На главной форме приложения размещен компонент TreeView и MainMenu. Переход в форму работы с файлами осуществляется через главное меню. На рисунке 4 представлена форма работы с файлами.

Рисунок 4 – Форма работы с файлами

На форме работы с файлами представлено поле указания каталога поиска. Кнопка выбора каталога. Поле введения имени файла и расширения файла. Кнопка поиска.

---