Файл: Основы программирования на языке Pascal(История развития языка Pascal).pdf

Первые программы заключались в установке ключевых переключателей на передние панели вычислительного устройства. К концу 60-х годов в связи с ростом сложности программы и дальнейшим развитием программных средств, и необходимостью увеличить производительность труда программистов привело к разработке структурного программирования.

Актуальность исследования: На сегодняшний день существует большое количество языков программирования. Они подразделяются на языки программирования низкого и высокого уровня, а также специализированные языки программирования. В данной курсовой работе рассматривается один из наиболее популярных языков программирования высокого уровня Pascal, который позволяет решать широкий круг задач. В основе языка программирования Pascal лежит определенная совокупность символов, образующих алфавит языка. PascalABC актуален тем, что позволяет выводить на экран рисунки, чертежи, графики функций, диаграммы.

Цель исследования: изучить основы языка программирования.

Задачи исследования:

- изучить структуру программы;

- основы языка программирования;

- решение задач на языке Pascal.

Объект исследования: программа PascalABC.

Предмет исследования: графика в PascalABC.

Структура курсовой работы: рассмотреть историю развития языка, его возможности. Привезти описание различных функций и процедур. Включить специальные задачи и решить их.

Для этой курсовой работы я прибегла в основном к книге Н. Культина Turbo Pascal, так как этой книгой я пользуюсь очень давно и с ее помощью я достигла тех результатов, которые у меня есть сейчас. Но для сравнения я выбрала еще два источника, на мой взгляд они показались оптимальными, что я выбрала из них можно узнать по библиографическим ссылкам.

1. ОЗНАКОМЛЕНИЕ С ЯЗЫКОМ PASCAL

1.1. История развития языка Pascal

Язык Паскаль, названный в честь французского математика и философа Блеза Паскаля (1623-1662), был создан как учебный язык программирования в 1968-71 годах швейцарским ученым Никлаусом Виртом на кафедре информатики Стэнфордского университета (Цюрих). В настоящее время это язык имеет более широкую сферу применения, чем предусматривалось при его создании. Свое признание Паскаль получил с появлением пакета Турбо Паскаль (Turbo Pascal). Этот язык отличается простотой понимания, стройностью и структурностью алгоритмов, быстротой компилятора и удобными средствами создания и отладки программ [4].

Достоинствами языка Паскаль являются:

- Простой синтаксис языка. Небольшое число базовых понятий. Программы на Паскале достаточно легко читаемы.

- Достаточно низкие аппаратные и системные требования как самого компилятора, так и программ, написанных на Паскале.

- Универсальность языка. Язык Паскаль применим для решения практически всех задач программирования.

- Поддержка структурного программирования, программирования "сверху-вниз", а также объектно-ориентированного программирования.

В настоящем пособии рассматривается Turbo Pascal v7.0. Данная версия разработана фирмой Borland и является последней в линейке компиляторов Pascal для DOS. Дальнейшее развитие Паскаль получил в Delphi - системе разработки программ для Windows [4].

1.2. Основные символы и структура построения программы

Основные символы языка - буквы, цифры и специальные символы - составляют его алфавит [6].

Pascal включает следующий набор основных символов:

26 латинских строчных и 26 латинских прописных букв;
знак подчеркивания (_);
10 цифр (от 0 до 9);
знаки операций (+ - * / = <> <> <=> =: = @);
ограничители (., ' () [] (.) {} (* *).: ;);
спецификаторы (^ # $);
служебные (зарезервированные слова) – cм. табл.1.2.1.

Кроме перечисленных, в набор основных символов входит пробел. Пробелы нельзя использовать внутри сдвоенных символов и зарезервированных слов [6].

Таблица 1.2.1.

Зарезервированные слова языка Pascal

absolute	Абсолютный	label	метка
and	Логическое И	library	библиотека
array	Массив	mod	Остаток от деления
asm	Ассемблер	nil	Отсутствие
begin	Начало блока	not	Логическое НЕ
case	Вариант	or	Логическое ИЛИ
const	Константа	of	Из
constructor	Конструктор	object	Объект
div	Деление нацело	packed	Упакованный
goto	Переход на	procedure	Процедура
do	Выполнять	program	Программа
downto	Уменьшить до	record	Запись
destructor	Деструктор	repeat	Повторять
else	Иначе	set	Множество
end	Конец блока	shl	Сдвиг разрядов влево
exports	Экспорт	shr	Сдвиг разрядов вправо
external	Внешний	string	Строка
file	Файл	then	То
for	Для	to	Увеличивая
Окончание таблицы 1.2.1
forward	Опережающий	type	Тип
function	Функция	unit	Модуль
if	Если	until	До
implementation	Реализация	uses	Использовать
in	В (входит в ...)	var	Переменная
inline	Основной	while	Пока
interrupt	Прерывание	with	С
interface	Интерфейс	xor	Исключающее ИЛИ
inherited	Наследование

Источник: Зубок Д.А., Маятин А.В., Краснов С.В. Основы программирования в среде Turbo Pascal. Учебное пособие. Санкт-Петербург, 2009.

1.3. Этапы разработки программы

В процессе создания любой программы можно выделить несколько этапов:

- постановка задачи;

- анализ, формальное описание задачи, выбор модели;

- выбор и разработка алгоритма решения задачи;

- проектирование общей структуры программы;

- кодирование;

- отладка и верификация программы;

- получение результата;

- публикация или передача заказчику результата работы;

- сопровождение программы.

Описание каждого из перечисленных этапов:

Постановка задачи выполняется заказчиком, в качестве которого может выступать внешняя организация, организация в которой работает программист, начальник программиста, преподаватель, сам программист. На этом этапе задача, которую необходимо решить посредством составления программы для компьютера, формулируется на естественном языке.

Анализ задачи включает определение входных и выходных данных, выявление возможных ограничений на их значения и обычно завершается формализованным описанием задачи, которое часто предполагает её математическую формулировку.

Выбор и разработка алгоритма и численного метода решения задачи имеют важнейшее значение для успешной работы над программой. Тщательно проработанный алгоритм решения задачи - необходимое условие эффективной работы по составлению программы.

Проектирование общей структуры программы. На этом этапе происходит "архитектурная" проработка проекта. Определяются те части алгоритма, которые целесообразно оформить в виде подпрограмм, модулей. Определяется и способ хранения информации - в виде набора простых переменных, массивов или других структур.

Кодирование - это запись алгоритма на языке программирования. Если алгоритм решения задачи, структура программы и структура данных тщательно продуманы и аккуратно записаны, затраты времени на кодирование уменьшаются, а вероятность ошибок на этом этапе снижаются.

Отладка и верификация программы представляют собой очень важную часть процесса разработки программы. Отладка заключается в устранении ошибок программирования, ошибок перевода алгоритма на язык программирования. Верификация - доказательство того, что программа работает "правильно", дает правильный результат.

Получение результата - сравнить результаты наблюдений и результаты компьютера. Результат может отличаться от требуемого. В этом случае, возможно, придется изменить саму модель, сделав ее более реалистичной.

Публикация или передача заказчику результата работы - момент рождения качественной программы. В научных исследованиях значение имеют результаты моделирования, которые публикуются в научных журналах. В нашем случае это сама программа, которая передается заказчику для дальнейшей эксплуатации или выкладывания на ftp - сервер для свободного распространения.

Сопровождение программы - предполагают консультации заказчику по работе программы, устранение замеченных в процессе ее эксплуатации недостатков, обучение пользователей работе с программой.

1.4. Алгоритмы и алгоритмизация

Алгоритм – это четкое описание последовательности действий, которые необходимо выполнить для решения поставленной задачи.

Алгоритмизация – процесс разработки и описания алгоритма решения какой-либо задачи.

Алгоритм должен удовлетворять определенным требованиям:

- наличие ввода исходных данных;

- наличие вывода исходных данных.

- однозначность;

- общность - алгоритм предназначен для решения некоторого класса задач;

- корректность - алгоритм должен давать правильное решение задачи;

- конечность - решение задачи должно быть получено за конечное число шагов;

- эффективность - для решения задачи должны использоваться ограниченные ресурсы компьютера (процессорное время, объем оперативной памяти).

Для разработки структуры программы удобнее пользоваться записью алгоритма в виде блок-схемы. Для изображения основных алгоритмических структур и блоков на блок-схемах используют специальные графические символы:

Таблица 1.4.1.

Графические символы блок-схемы

Данные
	Продолжение теблицы 1.4.1
Ручной ввод
Дисплей
Процесс
Решение
Соединитель
Терминатор
Комментарий

Источник: ГОСТ 19.701 – 90. ЕСПД. Схемы алгоритмов, программ данных и систем. Обозначения условные и правила выполнения. Москва, 2010.

1.5. Структура программ на Pascal

Программа на языке Паскаль состоит из заголовка, разделов описаний и раздела операторов [7].

Program имя программы;

Uses подключаемые модули;

Блок описания:

Меток

Констант

Типов

Переменных

Процедур

Функций

Begin

Тело программы.

Исполняемая часть.

End.

Строка программы может иметь максимальную длину 127 символов. Если строка будет длиннее, ее часть, выходящая за пределы 127 символов, будет компилятором игнорироваться.

Комментарии заключаются в фигурные скобки {……}.

В разделе ознакомление с языком Pascal мне удалось выяснить историю развития языка Pascal, узнать о его достоинствах. Так же я построила основные символы и зарезервированные слова и этапы разработки программы. Для себя я поняла, что главное с самого начала разобраться с поставленной задачей и составить алгоритм. Для решения задач на языке Pascal наиболее подходит алгоритм в виде блок-схемы, он более наглядный и понятный.