Файл: Программирование на языке Pascal.pdf

ВВЕДЕНИЕ

Несколько слов об истории языка Паскаль стал «наследником» Алгола. Алгоритмический язык Алгол был разработан в 1950-60 гг. Его создателем был швейцарский ученый Николаус Вирт, который намеревался использовать этот язык, чтобы научить своих учеников разрабатывать компиляторы. Рождение языка Паскаль - начало 70-х годов. По сравнению с Алголом Паскаль проще и прозрачнее. Он обладает гораздо лучшими возможностями обработки данных и имеет встроенные процедуры ввода / вывода, которых не было в Algol. Turbo Pascal от Borland является расширением языкового стандарта и также включает интегрированную среду, которая значительно ускоряет и упрощает процесс разработки программ. Это программное обеспечение прошло более 6 версий до появления Turbo Pascal 7.0 [2].

Запуск программы. Будем считать, что компьютер для работы с Турбо Паскаль настроен так, как это сказано в приложении. Для начала работы с Турбо Паскаль удобнее всего поступить следующим образом:

Запустить Norton Commander;

Зайти в каталог, в котором планируется сохранять файлы с исходными текстами программы, а также вспомогательные файлы вашей программы;

Вызвать горячее меню Norton Commander (нажав клавишу F2);

Выбрать строку "Turbo Pascal 7.0";

Если окно редактирования не открылось, то открыть его через пункт меню "File" (нажать Alt+F, выбрать New). Если у вас уже есть некоторый файл с исходным текстом программы (файл с расширением pas), с которым вы хотите продолжить работу, то достаточно навести на него указатель Norton Commander и нажать Enter. В этом случае запустится Turbo Pascal и сразу откроется текст выбранной вами программы.

Окно среды разработчика. Основной экран интегрированной среды разработчика Turbo Pascal 7.0

С точки зрения функциональности выделяются три области экрана:

Строка меню активируется нажатием клавиши F10. Меню содержит следующие разделы:

Файл Позволяет выполнять все основные действия над файлами (создавать, открывать, сохранять)

Редактировать Позволяет выполнять все основные операции по редактированию текста (копирование, вставка, удаление фрагментов, отмена последних изменений).

Поиск Позволяет искать и заменять фрагменты текста.

Запуск Позволяет запустить программу, включая пошаговые инструкции.

Компиляция Позволяет вам скомпилировать программу.

Отладка Содержит команды, которые облегчают поиск ошибок в программе.

Инструменты Содержит дополнительные продукты Turbo Pascal.

Параметры Позволяет установить необходимые параметры компилятора и среды разработки.

Window. Позволяет выполнять все основные операции с окнами (открывать, закрывать, перемещать, изменять размер).

Help. Позволяет получить имеющуюся в системе справочную информацию.

Все пункты меню доступны через горячие клавиши. Для этого нажмите клавишу Alt и букву, которая выделена красным цветом в названии пункта меню. Меню также позволяет работать с мышью. В рабочей области можно открывать различные окна программы - редактируемые текстовые окна, окна справки, отладки и настройки. В приведенном выше примере открыто только одно окно - текстовое окно программы. В заголовке окна указано имя файла - исходный код программы. В строке состояния отображаются некоторые доступные в настоящее время и важные операции и соответствующие им комбинации клавиш.

Основные команды и горячие клавиши. Ниже приведены основные команды среды разработчика Turbo Pascal и соответствующие им горячие клавиши. Более полный список горячих клавиш можно найти в приложении.

Ctrl+F9 - запуск программы

Alt+F5 - просмотр пользовательского экрана

F2 - сохранение программы

F3 - открытие сохраненной программы

Alt+F3 - закрытие активного окна

Alt+X - выход из Турбо Паскаль

F1 - контекстная помощь

Ctrl+F1 - справка об операторе, на котором установлен курсор

Alt+Backspace - отмена последнего изменения

Ctrl+Y - удаление строки

Shift+стрелки - выделение блока текста

Ctrl+Insert - копирование выделенного блока в буфер

Shift+Insert - вставка из буфера [4].

1 ПРОГРАММИРОВАНИЕ НА ЯЗЫКЕ ПАСКАЛЬ

1.1 Структура программирования на языке Паскаль

Прежде всего, следует помнить, что изучение языка программирования - это знание формальных правил написания алгоритмов для его последующего выполнения компьютером. Эта формальность вытекает из принципов, установленных в архитектуре вычислительных устройств и жесткости математической логики. Поэтому постарайтесь воспринимать все очень строгие правила как неизбежные, чтобы подготовиться к серьезной, скрупулезной, а иногда и трудной работе. Однако не стоит бояться, раздражать и жаловаться на пункт назначения: немного точности, внимания, знания предыдущего материала - и вы уже программист [4].

Сейчас наиболее широко используются традиционные языки. В их число входят FORTRAN, Pascal, C/C++, Ada, Java и т. п. Это совокупность традиционных языков создает ошибочное впечатление о том, что на всех языках программирования почти одинаково [3].

Основные понятия. Как и любой алгоритм, который, как вы помните, представляет собой последовательность инструкций, программа Pascal состоит из команд (операторов), написанных в определенном порядке и формате. Команды позволяют получать, сохранять и обрабатывать различные типы данных (например, целые числа, символы, строки и т. Д.). Однако, помимо команд, в записи программы также принимают участие так называемые «служебные слова». Это элементы формальностей, которые организуют структуру программы. Их не так много, но их ценность трудно переоценить. Служебные слова могут использоваться только по их прямому назначению. Переопределение их не допускается. Вы уже знаете, что основная цель компьютера - облегчить работу с большим количеством информации, поэтому подавляющее большинство программ основано на одном довольно простом принципе: получение данных из внешнего мира (входные данные), обработка их с использованием соответствующего алгоритма, хранение необходимой информации и отправка их к внешнему миру результатов [4].

С появлением языков высокого уровня стало возможным проектировать большие программные системы. Программирование из искусства комбинирования машинных инструкций, секреты которых были выбраны избранным, стало индустрией компьютерного программного обеспечения. В начале 1970-х годов стоимость производства программ превышала стоимость производственного оборудования. Поэтому проблема разработки эффективных и надежных программных систем стала центральной ИТ-задачей. Использование языков высокого уровня устранило только часть проблем (таких как, например, проблема распределения ИТ-ресурсов), одновременно породив новые проблемы (например, из-за неэффективности машинного кода). генерируется переводчиком по отношению к «ручному» коду, возникла проблема оптимизации). Исследования этих проблем привели, в частности, к формированию научно обоснованного стиля программирования: структурного программирования.

Структурированное программирование - это технология проектирования программ, основанная на строгом определении языковых инструментов и методов их использования. Языковые функции включают стандартные типы данных и операторы управления расчетами. Набор данных, определенный в программе как переменные и константы, называется структурой данных этой программы. Правильная структура структуры данных программы играет такую ​​же важную роль для ее эффективности, как и правильная структура структуры управления. Именно взаимодействие этих двух аспектов определяет программу. Теория структур данных аналогична теории структур управления. А именно, существуют базовые (стандартные) структуры, каждая из которых определяет один из способов объединения данных в структуру. В этом случае простые типы данных играют роль кирпичей, составляющих все здание. Структуры данных в Паскале, вероятно, наиболее естественным образом отражают идеологию структурного программирования.

Простые данные: целые числа, вещественные числа, символы, логические значения, данные - имена. Способы структурирования данных: массивы, записи, файлы, множества, ссылки.

Например, определения типов

Word = Array [1..20] of Char;= Record: Word;: Integer;= array [1..n] of Man;

Следует понимать, что взаимосвязь «управление данными» состоит не только и не столько в сходстве правил их построения, сколько в ориентации структур управления на обработку структур данных. Оператор присваивания использует простые типы данных. Логические данные используются для определения условий. Скалярные типы, определенные программистом, используются для описания данных индекса в массивах и селектора опций в операторе выбора. Удобно использовать оператор цикла с параметром для обработки массивов и операторы While и Repeat для обработки файлов. Записи о вариантах, естественно, обрабатываются различными инструкциями. Ссылочные (динамические) структуры естественным образом обрабатываются рекурсивно [5].

1.2 Типы данных

Данные, с которыми работает программа, хранятся в оперативной памяти. Конечно, вам нужно точно знать, сколько места они занимают, как они кодируются и какие действия вы можете предпринять с ними. Все это указывается при описании данных с использованием типа. Тип данных определяет только: внутреннее представление данных и, следовательно, диапазон их возможных значений; санкционированные действия с данными (операции и функции).

Например, целые и действительные числа, даже если они занимают одинаковый объем памяти, имеют совершенно разный диапазон возможных значений; целые числа могут быть умножены друг на друга, но, например, символы не могут. Каждое выражение программы имеет определенный тип:

Стандартные типы:

логические

целые

вещественные

символьный

строковый

адресный

файловые

Типы, определяемые программистом:

Простые:

перечисляемый

интервальный

адресные

Составные:

массивы

строки

записи

множества

файлы

процедурные типы

объекты

Стандартные типы не требуют предварительного определения. Для каждого типа есть ключевое слово, которое используется для описания переменных, констант. Если программист определяет свой собственный тип данных, описывает его характеристики и дает ему имя, которое затем используется так же, как имена стандартных типов.

Булевы типы. Основной логический тип данных Паскаля называется логическим. Значения этого типа занимают 1 байт в памяти и могут принимать только два значения: true (true) или false (false). Внутреннее представление лжи - 0 (ноль), истина - 1.

К величинам логического типа применяются логические операции and, or, xor и not. Они описаны ниже. Для наглядности вместо значения false используется 0, а вместо true - 1.

Таблица 1

Операция and - "логическое ‘И’", логическое умножение. Операция or - "логическое ‘ИЛИ’", логическое сложение. Операция xor - так называемое исключающее ‘ИЛИ’, или операция неравнозначности. Логическое отрицание not является унарной операцией. Кроме этого, величины логического типа можно сравнивать между собой с помощью операций отношения, перечисленных в таблице:

Таблица 2

Результат этих операций имеет логический тип.

Целые типы. Целые числа представляются в компьютере в двоичной системе счисления. В Паскале определено несколько целых типов данных, отличающихся длиной и наличием знака:

Таблица 3

Операции. С целыми величинами можно выполнять арифметические операции, перечисленные ниже. Результат их выполнения всегда целый (при делении дробная часть отбрасывается).

Таблица 4