Файл: Основы программирования на языке Pascal (Программирование на языке «Pascal»).pdf
Добавлен: 04.04.2023
Просмотров: 53
Скачиваний: 2
ВВЕДЕНИЕ
Язык программирования «Pascal» был разработан профессором Никлаусом Виртом, преподававшим в Цюрихе в Высшем техническом училище. Алгоритмический язык, который он разработал и предложил, предназначался для обучения программированию студентов. Этот язык Нилаус Вирт назвал в честь французского ученого Блеза Паскаля (1623-1662), создавший первую в мире вычислительную машину.
На сегодняшний день «Pascal» является одним из самых развитых языков программирования. Его утвердили в качестве стандарта. «Pascal» является на столько совершенным, что превосходит такие универсальные языки программирования как «Algol», «Fortran», «Basic».
«Turbo Pascal» является расширенным вариантом языка программирования «Pascal» и в последнее время широко используется среди ряда программистов. От первоначального варианта его отличает больше возможностей.
Актуальность изучения языка программирования «Pascal» заключается в том, что он завоевал сердца программистов во всем мире благодаря своей простоте и эффективности, а также логичности написания кода. Програмный код можно легко проверить и оптимизировать, если это необходимо. Благоря языку программирования «Pascal» программисты рациональнее используют процесс программирования. Создовая отдельные элементы программы, доводя их до совершенства и затем объединяя их в одно целое, можно создавать структурообразные программы трудоемких и сложных вычислений.
К тому же, изучение языка программирования "Pascal" помогает учащимся получить практические знания и умения которые несомненно пригодятся им в современном мире. Благодаря изучению языка программирования, учащиеся лучше понимают принципы работы и возможности компьютеров, а также развивают совершенно новые навыки решения задач и логики мышления.
Объектом исследования является: язык программирования «Pascal».
Предмет исследования – структура программирования в «Pascal».
Цель исследования- рассмотреть особенности программирования на языке «Pascal».
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
- Изучить и проанализировать методическую, специальную литературу по теме исследования.
- Охарактеризовать язык программирования «Pascal».
- Раскрыть особенности использования циклов в языке программирования «Pascal».
Методы исследования: анализ, синтез, изучение литературы, абстрагирование, обобщение.
Практическая значимость:курсовая работа поможетв обучении языка программирования «Pascal».
Глава 1. Программирование на языке «Pascal».
Прежде чем изучать «Pascal», стоит отметить, что он является, так скажем, наследником такого языка программирования, как «Algol». В отличие от своего предшественника, «Pascal» проще и яснее.«Pascal» зародился в начале 70-х годов. Николаус Вирт, ставший разработчиком этого языка, намеревался использовать его для обучения своих студентов разработки компиляторов. Также «Pascal» отличало от «Algol» и других языков программирования, созданных в то время и то, что у него намного лучше обрабатывались данные а также имеются встроенные процедуры ввода-вывода, которых не было в «Algol». «Turbo Pascal» фирмы Borland является расширением стандарта языка и содержит, кроме того, интегрированную среду, намного ускоряющие и облегчающий процесс разработки программ. Этот программный продукт прошел 6 версий, прежде чем появился «Turbo Pascal» 7.0.
В качестве изучения языка программирования «Pascal», мы познакомимся с программой «Turbo Pascal» 7.0. Эта программа предназначена для обучения программированию на языке «Pascal» и ориентирована на школьников и студентов.
Основной экран интегрированной среды разработчика «Turbo Pascal 7.0»
По функциональному назначению выделяется три области экрана:
- строка меню;
- рабочая область;
- строка состояния.
По функциональному предназначению программа делится на три области экрана:
- строка меню;
- рабочая область;
- строка состояния.
В меню содержатся такие вкладки как:
- вкладка «File» предназначена для работы с файлами, например, через нее можно выполнять такие действия как сохранение, открывание или создание;
- вкладка «Edit» предназначена для редактирования кода программ; через нее можно, например, отменить последнюю операцию, а также вставить текст из буфера обмена;
- вкладка «Search» предназначена для поиска а также замены фрагмента кода программы;
- вкладка «Run» предназначена для запуска программы;
- вкладка «Compile» предназначена для компиляции программы. Компиляция, говоря простым языком, служит для перевода программы в машинный код;
- вкладка «Debug» предназначена для облегчения процесса поиска ошибок в программе;
- вкладка «Tools» предназначенадля обращения к ассемблеру и отладчику;
- вкладка «Options» предназначена для установления необходимых для работы параметра компилятора и среды разработчика;
- вкладка «Window» предназначена для работы с окнами (перемещать, изменять размер, закрывать);
- вкладка «Help» предназначена для получения справочной информации.
Доступ к любой из перечисленных вкладок также можно получить с помощью горячих вкладок. Для этого необходимо нажать клавишу «Alt» и ту букву, которая подсвечена красным цветом в названии вкладки. Так же работу мышкой никто не отменял. В рабочей области можно открывать различные окна программы, например настройки, помощь, отладки и т.д.
Глава 2. Особенности программирования на языке «Pascal».
2.1. Структура программирования на языке «Pascal».
Изучение языка программирования начинаетсясправильногонаписанияиприменения алгоритмов для их последующей компиляции компьютером. Важность правильного написания алгоритмов очень важна, так какони заложены в архитектуру вычислительных устройств. Иначе компьютер не поймет что вы от него ожидаете и выдаст ошибку.
Алгоритм — это описание последовательности действий.
Как и любой другой алгоритм, программа на языке «Pascal» состоит из операторов, стоящихв определеннойпоследовательностиизаписанныхвопределенномформате. Команды помогают получать, сохранять и обрабатывать различные типы данных, таких как целые числа, символы, строки символов т.д. Однако кроме команд в коде программы, какправило, участвуют еще и так называемые «служебные слова».
Служебные слова используются только длявыполненияопределенныхусловий. Использовать ихкак-топодругомунеполучится.
ГлавнаяцельлюбойЭВМ - облегчитьчеловекужизнь; обработатькакможнобольшеданныхидатьрезультаткакможноскорее.Какправило, большинство программ построено по одной идеи: получить данные из какого-либовнешнего источника, будьтовводданныхпользователем, послеэтогообработать их по определенному алгоритму ивыдатьполученныйрезультатпользователю.
Благодаряпоявлению языков высокого уровня появилась возможность проектировать большие программные системы. Чтовсвоюочередьповлеклозасобойразвитиеобоснованногостиляпрограммированияилипонаучному - структурногопрограммирования. Структурное программирование - это метод проектирования программ, основанныйна соблюдении определеных средств языка программирования и представленияпрограммыввидеиерархическойструктурыблоков. Под средствами языка программированияподразумеваетсяиспользование стандартных типов данных и операторов выполения вычислениями. Сочетание данных, указанных в программе как переменные и константы, называется структурой данных этой программы. Построение структуры данных программы согласноправилам играет такую же важную роль для ее эффективности, как и правильное построение структуры управления. Именно Университет этих двух моментов определяет «чистоту» кода программы. «Чистота» кода позволяет находить нужные компоненты программы быстро не только программисту, написавшему код, но и другим людям, которые хотели бы усовершенствовать программу. Данные простых типов при этом играют роль кирпичиков, из которых строится все здание. Структуры данных в языке программирования «Pascal» безсомнения, наиболее наглядно демонстрируют принципы структурного программирования.
2. Типы данных.
Как правило, программа работает с некими данными, чтобы она правильно их поняла, ей нужно их описать. Тип данных определяет диапазон возможных значений, а также допустимые операции над данными. Данные, с которыми работает программа хранятся в оперативной памяти компьютера. При написании программы описываются типы данных, которые будут применяться. С помощью этого можно регулировать количество занимаемого места, операции которые можно с ними выполнять и т.д.Типы данных в языке программирования «Pascal» определяют возможные значения переменных, констант, выражений и функций. Они бывают встроенными и пользовательскими. Встроенные типы изначально присутствуют в программе, а пользовательские создаются программистом.
Даже если разные типы данных занимают одинаковый объем памяти, они могут имеют совершенно разный диапазон возможных значений. Познакомимся с типами данных подробнее. Типы данных делятся на стандартные и пользовательские
К стандартным типам данных, в свою очередь, относят:
- логические (boolean);
- целые (integer);
-вещественные (real);
- символьные (char);
- строковые (string);
- адресные(pointer);
- текстовые (text);
Стандартный тип данных определен самим языком программирования «Pascal». При использовании стандартных типов достаточно указать подразделы необходимых типов (const, var) и далее описать используемые в программе константы и переменные. Если же программист определяет собственный тип данных, он описывает его характеристики и сам дает ему имя, которое затем применяется точно так же, как имена стандартных типов.
Логический тип данных языка программирования «Pascal»- это «boolean». Он принимает такие значения как «истина» (true) или «ложь» (false). Длякомпьютераэто1 и 0 соответственно. В оперативной памяти они занимают 1 байт.
К величинам логического типа применяются такие логические операции как:
- «логическое и» или «логическое умножение» (and);
- «логическое или» или «логическое сложение» (or);
- «логическое исключающее» или (xor);
- «логическое отрицание» (not).
Как они работают продемонстрировано в Приложении 1 (для наглядности вместо значения «false» используется 0, а вместо «true» – 1).
Также величины логического типа можно сравнивать между собой с помощью операций, перечисленных в Приложении 2 (результат этих операций имеет логический тип).
Целые числа представляются в компьютере в двоичной системе счисления. В языке программирования «Pascal» определено несколько целых типов данных, отличающихся длиной и наличием знака, подробнее в Приложении 3.
С целыми величинами можно выполнять арифметические операции, перечисленные в Приложении 4. Результат их выполнения всегда целый (при делении цифрыпослезапятойнеучитываются).
Кроме этого, к целым величинам можно применять поразрядные операции and, or, xor и not. При выполнении этих операций каждая величина представляется как совокупность двоичных разрядов. Действие выполняется над каждой парой соответствующих разрядов операндов. Например, результатом операции 3 and 2 будет 2, поскольку двоичное представление числа 3 - 11, числа 2 - 10. Для работы с целыми величинами предназначены также и операции сдвига влево shl и вправо shr. Слева от знака операции указывается, с какой величиной будет выполняться операция, а справа - на какое число двоичных разрядов требуется сдвинуть величину. Например, результатом операции 12 shr 2 будет значение 3, поскольку двоичное представление числа 12 - 1100.
Вещественные типы данных хранятся в памяти компьютера иначе, чем целые. Внутреннее представление вещественного числа состоит из двух частей - мантиссы и порядка, и каждая часть имеет знак. Например, число 0,056 представляется в виде 0,56*10-1, и в памяти хранится мантисса 56 и порядок -1. Существует несколько вещественных типов, различающихся точностью и диапазоном представления данных. Точность числа определяется длиной мантиссы, а диапазон - длиной порядка. Более подробнее в Приложение 5.
С вещественными величинами также можно выполнять арифметические операции. Результат их выполнения - вещественный. В общем случае при выполнении любой операции операнды должны быть одного и того же типа, но целые и вещественные величины смешивать разрешается.
К вещественным величинам можно применять стандартные функции, перечисленные в Приложении 6:
Символьный тип данных «char», служит для представления впрограммесимволовипроизводитьнаднимиоперации. Символыдолжнызаключатьсявапострофы. Под каждый символ отводится 1 байт. К символам можно применять операции отношения (<, <=, >,>=, =, <>), при этом сравниваются коды символов. Меньшим окажется символ, код которого меньше. Стандартных функций для работы с символами тоже немного, они представлены в Приложении 7.
В группу порядковых типов объединены целые, символьный, логический, перечисляемый и интервальный типы. Сделано это потому, что они обладают следующими общими чертами:
- все возможные значения порядкового типа представляют собой ограниченное упорядоченное множество;
- к любому порядковому типу может быть применена стандартная функция «ord», которая в качестве результата возвращает порядковый номер конкретного значения в данном типе;