Первоначальные сведения о программировании на языке Pascal

Первоначальные  сведения о программировании на языке Pascal

Работа  с величинами. Ввод-вывод. Выражения. Линейные алгоритмы

  Для программной обработки в ЭВМ  данные представляются в виде величин  и их совокупностей. Величина — это  элемент данных с точки зрения их семантического (смыслового) содержания или обработки. Смысловое (семантическое) разбиение данных производится во время  постановки задачи и разработки алгоритма  ее решения (входные, выходные и промежуточные). Исходные (входные) — это данные, известные перед выполнением  задачи, из условия. Выходные данные —  результат решения задачи. Переменные, которые не являются ни аргументом, ни результатом алгоритма, а используются только для обозначения вычисляемого промежуточного значения, называются промежуточными. Вместе с тем, архитектура  ЭВМ, используемое программное обеспечение  требуют указать имена и типы данных — целый, вещественный, логический и символьный.

  Итак, с понятием величины связаны следующие  характеристики (атрибуты):

  имя — это ее обозначение и место  в памяти;

  тип — множество допустимых значений и множество применимых операций к ней;

  значение  — динамическая характеристика, может  меняться многократно в ходе исполнения алгоритма. Во время выполнения алгоритма  в каждый конкретный момент величина имеет какое-то значение или не определена.

  Постоянной  называется величина, значение которой  не изменяется в процессе исполнения алгоритма, а остается одним и  тем же, указанным в тексте алгоритма. Переменной называется величина, значение которой меняется в процессе исполнения алгоритма.

  Тип выражения определяется типами входящих в него величин, а также выполняемыми операциями. В языке Pascal тип величины задают заранее, т.к. все переменные, используемые в программе, должны быть объявлены в разделе описания с указанием их типа.

  Различают переменные следующих простых типов: целые (Integer, Byte, ShortInt, Word, LongInt), вещественные (Real, Comp, Double, Single, Extended), логический (Boolean), символьный (Char), перечисляемый, диапазонный.

  Вообще, иерархия типов в языке Pascal следующая:

  

  Объявления  служат для компилятора источником информации о свойствах величин, используемых в программе, и установления связи между этими величина и  их идентификаторами, фиксируя тем  самым конкретный смысл, предписанный различным идентификаторам в  программе. Согласно объявленным переменным и их количеству компилятор резервирует  необходимый объем памяти для  хранения значений величин, над которыми выполняются требуемые операции.

  Описание  переменной: имя переменной (идентификатор) : тип;

  Пример  описания:              

   Var      D, C, N : Integer;                          

   LogPer : Boolean;                          

   A, B : Real;                          

   K : Char;

  Тип переменной определяет диапазон допустимых значений, принимаемых величинами этого  типа; набор операций, допустимых над  данной величиной и объем памяти, отводимой под эту переменную.

  Каждый  тип имеет свой идентификатор.

  Обмен информацией с ЭВМ предполагает использование определенных средств  ввода-вывода. В ЭВМ основным средством  ввода является клавиатура, вывода — дисплея.

  Процедура, которая в режиме диалога с  клавиатуры присваивает значение для  переменной величины, называется процедурой ввода.

  В языке Pascal эта команда выглядит следующим  образом:              

   Read(список  переменных);

  Например,   

   Var               

   A : Real; B : Integer; C : Char;  

   Begin               

   Read(A, B, C)  

   End.

  Читается: “Ввести вещественную А, целую В  и символьную С”.

  Как только в программе встречается  вызов процедуры Read, ЭВМ приостанавливает выполнение этой программы и ждет, пока пользователь введет с клавиатуры соответствующие значения, которые  по очереди будут присваиваться  переменным, перечисленным в списке ввода. Значения вводимых данных одновременно отображаются на экране дисплея. После  нажатия клавиши enter, когда все  переменные примут свои значения из входного набора данных, определенного пользователем, выполнение программы продолжается с оператора, следующего за Read.

  В списке ввода значения разделяются  между собой пробелом. Присваивание значений из входного потока выполняется  слева направо в соответствии с порядком следования переменных в  процедуре Read. Процедура ReadLn похожа на Read. Разница лишь в том, что ReadLn реагирует  на конец строки, и в случае его  обнаружения происходит сразу переход  к следующей строке.

  Примеры ввода данных с помощью процедуры ReadLn:              

   ReadLn(A, B, C);              

   ReadLn(X);               

   ReadLn(LogPer);

  Процедура, которая выводит содержимое переменных на экран, называется процедурой вывода на экран.

  В Pascal эта команда выглядит следующим  образом

  Write (список констант и/или переменных, разделенных запятой)

  Например Write ('Выходное значение: ', C).

  В списке вывода этих операторов может  быть либо одно выражение, либо последовательность таких выражений, разделенных между  собой запятыми.

  Процедура Write осуществляет вывод значений выражений, приведенных в его списке, на текущую  строку до ее заполнения. С помощью  процедуры WriteLn реализуется вывод  значений выражений, приведенных в  его списке, на одну строку дисплея  и переход к началу следующей  строки.

  Примеры вывода данных:              

   Write(A, B, C);              

   WriteLn('Корнем  уравнения является ', X);              

   WriteLn(LogPer);

  Для управления размещением выводимых  значений процедуры Write и WriteLn используются с форматами. Под форматом данных понимается расположение и порядок  кодирования отдельных полей  элементов данных.

  Процедура вывода с форматом для целого типа имеет вид:              

   WriteLn(A : N, B : M, C : L);

  Здесь N, M, L — выражения целого типа, задающие ширину поля вывода значений.

  При выводе вещественных значений оператор Write(R) без указания формата выводит  вещественное R в поле шириной 18 символов в форме с плавающей запятой  в нормализованном виде. Для десятичного  представления значения R применяется  оператор с форматами вида WriteLn(R : N : M). В десятичной записи числа R выводится M (0 Ј M Ј 24) знаков после запятой, всего  выводится N знаков.

  Примеры:               

   WriteLn(N : 4);              

   WriteLn(K : 10 : 5, S : 7 : 3);

  Общая структура программы на Pascal такова:   

   Program имя программы; {заголовок}  

   Const   Константа1 = значение; {объявление констант} {раздел описаний}              

    Константа2 = значение;              

   ...               

    КонстантаN = значение;  

   Type ...; {объявление типов}  

   Var      СписокПеременных1 : Тип; {описание переменных}               

    СписокПеременных2 : Тип;              

   ...               

    СписокПеременныхN : Тип;  

   Label СписокМеток;  

   Function ...  

   Procedure ...  

   Begin               

   {раздел  операторов}  

   End.

  Оператор  присваивания — один из самых простых  и наиболее часто используемых операторов в любом языке программирования, в том числе и в Pascal. Он предназначен для вычисления нового значения некоторой  переменной, а также для определения  значения, возвращаемого функцией. В общем виде оператор присваивания можно записать так:

  переменная := выражение;

  Оператор  выполняется следующим образом. Вычисляется значение выражения  в правой части присваивания. После  этого переменная, указанная в  левой части, получает вычисленное  значение. При этом тип выражения  должен быть совместим по присваиванию с типом переменной. Тип выражения  определяется типом операндов, входящих в него, и зависит от операций, выполняемых над ними.

  Примеры присваивания:              

   X := (Y + Z) / (2 + Z * 10) - 1/3;              

   LogPer := (A > B) And (C <= D);

  Для операций сложения, вычитания и умножения  тип результата в зависимости  от типа операнда будет таким:

  Для операции деления тип результата в зависимости от типа операнда будет  таким: