Книга "Основы языка программирования Паскаль"

1 Алфавит языка Паскаль

Основой любого языка программирования является алфавит. 

Алфавит – это набор знаков, состоящий из букв, десятичных и шестнадцатеричных цифр, специальных символов. 

 Алфавит Паскаля составляют: 

· прописные и строчные буквы латинского алфавита: A, B, C…Y, Z, a, b,c,…y, z , знак подчеркивания _;

· десятичные цифры: 0, 1, 2,…9; 

· специальные символы: + - * / = , ‘ . : ; < > [ ] ( ) { } ^ @ $ # и пробел; 

· комбинации специальных символов, которые нельзя разделять пробелами, если они используются как составные символы: «:=», «..», «<>», «<=», «>=» 

Неделимые последовательности знаков алфавита образуют слова, отделенные друг от друга разделителями: некоторыми специальными символами (пробел, комментарий, арифметическая операция и т.п.) 

Словарь Паскаля можно разделить на три группы слов: 

• зарезервированные слова 
  
• стандартные идентификаторы 
  
• идентификаторы пользователя 
  

2 Зарезервированные слова

Зарезервированные слова — это слова, которые являются составной частью языка, имеют фиксированное начертание и определенный смысл.

Зарезервированные слова языка Pascal:

3 Стандартные идентификаторы

Идентификатор (имя) – это строка символов, используемая для идентификации некоторого объекта в программе (переменной, метки, подпрограммы, параметра и т.д.).

Выделяют стандартные и пользовательские идентификаторы.

Для обозначения заранее определенных разработчиками языка типов данных, констант, процедур и функций служат стандартные идентификаторы.

Например: 

integer, real - стандартные идентификаторы описания типов данных 

Sin - стандартный идентификатор Sin вызывает функцию, вычисляющую синус заданного угла 

Read, Readln вызывают процедуру, организующую ввод данных 

Write, Writeln вызывают процедуру, организующую вывод данных. 

Любой из стандартных идентификаторов, в отличие от зарезервированных слов, можно переопределить, но это чаще всего приводит к ошибкам. Поэтому на практике стандартные идентификаторы лучше использовать без каких-либо изменений.

4 Пользовательские идентификаторы

Для обозначения имени меток, констант, переменных, процедур и функций, определенных самим программистом, применяются пользовательские идентификаторы. 

При этом идентификаторы в программе должны быть уникальными, т. е. в каждом блоке программы один идентификатор не может использоваться для обозначения более чем одной переменной или постоянной величины, и т. д. 

При написании программ следует соблюдать общие правила написания идентификаторов: 

1. Идентификатор может начинаться только с буквы или знака подчеркивания (исключение составляют метки, которые могут начинаться также и с цифры); 

2. Идентификатор может состоять из букв, цифр и знаков подчеркивания (пробелы, точки и другие специальные символы недопустимы); 

3. Между двумя идентификаторами должен быть по крайней мере один пробел; 

4. Максимальная длина идентификатора составляет 127 символов, но значимыми являются только первые 63 символа; 

5. При записи идентификаторов можно использовать как прописные, так и строчные буквы. Компилятор не делает различий между ними, хотя они и имеют различные ASCII-коды. 

На практике рекомендуется применять эту особенность для более простого чтения и понимания значений идентификаторов. Так, вместо идентификатора nomerotdela лучше написать NomerOtdela, выделив прописными буквами каждую из двух смысловых частей. 

Правильно записанные идентификаторы: 

metkal2 

block_56 

x1 

MaxNomer 

Неправильно записанные идентификаторы: 

2graph – ошибка, идентификатор начинается с цифры 

Nomer.Doma – ошибка, идентификатор содержит точку 

Разность – ошибка, идентификатор содержит буквы русского алфавита.

sum max – ошибка, идентификатор содержит пробел 

5 Структура программы

Структура программы на языке Pascal ABC включает в себя:

1) название программы, начинающееся с зарезервированного слова program и имени, состоящего из букв латинского алфавита и цифр. Данная строка является необязательной. 

2) подключение программных библиотек(модулей) начинается с зарезервированного слова Uses и имени модуля. Модуль представляет собой набор констант, типов данных, переменных, процедур и функций, которые можно использовать в программе. Например, модуль Crt предоставляет возможность управления средствами компьютера, а модуль Graph обеспечивает ряд быстрых и мощных графических подпрограмм.

3) определение меток, начинающееся с зарезервированного слова Label и перечисления через запятую используемых в программе меток, представляющих собой любые цифры от 1 до 9999 или символьные имена; 

4) определение констант, начинающееся с зарезервированного слова Const и перечисления используемых в программе констант с присвоенными им именами, знаками = и их значениями и отделяемыми друг от друга точкой с запятой. 

5) определение типов, начинающееся с зарезервированного слова Type и состоящее из перечисления через точку с запятой имен типов, вводимых пользователем, с пояснением через знак равенства (=), от каких базовых типов и как они происходят; 

6) описание переменных, начинающееся с зарезервированного слова Var и перечисления используемых в программе переменных с указанием их типа.

7) описание процедур и функций, начинающихся с зарезервированного слова Procedure и имени процедуры или с зарезервированного слова Function и имени функции. 

8) раздел операторов, начинающийся с зарезервированного слова begin и кончающийся зарезервированным словом end и включающий в себя непосредственно весь процесс вычислений. Зарезервированные слова begin и end отмечают начало и конец программы. 

Порядок разделов описаний может быть любым. Разделы друг от друга отделяются точкой с запятой. Раздел операторов является основным в программе. Все другие разделы, кроме раздела операторов могут отсутствовать. Операторы друг от друга отделяются точкой с запятой. В конце раздела операторов после ключевого слова end обязательно ставится точка, которая является признаком конца записи программы.

6 Типы данных.

Любые данные (константы, переменные, выражения) характеризуются своим типом. Тип определяет множество допустимых значений и множество допустимых операций, применимых к данному объекту.

Структура типов данных языка Паскаль:

Простые типы данных в Pascal ABC 

К простым типам данных относятся целые и вещественные типы, логический, символьный, перечислимый и диапазонный тип. Ниже приводится таблица простых типов, содержащая также их размер и диапазон допустимых значений.

Перечислимый тип 

Перечислимый тип определяется упорядоченным набором идентификаторов: type typeName = (value1, value2, ..., valuen); Значения перечислимого типа занимают 4 байта. Каждое значение value представляет собой константу типа typeName, попадающую в текущее пространство имен. 

Например: 

type Season = (Winter,Spring,Summer,Autumn); 

DayOfWeek = (Mon,Tue,Wed,Thi,Thr,Sat,Sun); 

Диапазонный тип 

Диапазонный тип представляет собой подмножество значений целого, символьного или перечислимого типа и описывается в виде a..b, где a - нижняя, b - верхняя граница интервального типа, a<b

Например:

var intI: 0..10; 

 intC: 'a'..'z'; 

 intE: Mon..Thr;

7 Константы и переменные

Константа (постоянная) - это ячейка (или несколько) оперативной памяти, которой присвоено определенное имя, и значение которой не меняется в течение программы. 

Константы описываются в разделе описания const: 

const <имя константы> = <значение>; 

Например,

const pi=3.14; 

str='ошибка';

n=-1;

Значениями констант в языке Рascal могут быть: 

1. Целые числа (в диапазоне от -2 147 483 648 до 2 147 483 647). 

    Например, а=5; с=-10;

2. Вещественные числа. Может использоваться формат с фиксированной точкой или формат с плавающей точкой. 

    Например, а = 61.2; b = 3.14е5; c = -72Е-3 

3. Шестнадцатеричные числа (в диапазоне от $00000000 до $FFFFFFFF).

    Например, h=$f5;

4. Логические константы (True, False).

    Например, f=false;

5. Символы. Записываются в апострофах, кроме того допускается использование записи символа путем указания его внутреннего кода, которому предшествует символ #. 

     Например, Znak1 = 'd'; Znak2 = 'ф'; Znak3 = #90. 

6. Строки символов. Любая последовательность символов, заключенная в апострофы. Можно составить из кодов нужных символов с предшествующими каждому коду знаком #. 

     Например, str='string'; str2='ошибка';

 Переменная – это ячейка (или несколько) оперативной памяти, которой присвоено определенное имя, и значение которой может меняться в течение программы. 

 Переменные описываются в разделе описания var: 

Var <имя переменной> : <тип>;

var x,y:integer; 

z:real;

Переменная всегда имеет: 

1) Имя (идентификатор) - задает пользователь в разделе Vаr 

2) Тип данных — указывает пользователь в разделе Vаr 

3) Значение — присваивается в программе (в выполнимой части) 

Имя переменной подобно ящичку, который можно заполнить различными значениями, что нельзя сделать с константой. Имена констант и переменных должны соответствовать их назначению, в этом случае ваша программа будет более понятна.

8 Выражения и операции

Выражение - это конструкция, возвращающая значение некоторого типа, которая может содержать: константы, переменные, арифметические операции, функции, скобки. 

Данные, к которым применяются операции, называются операндами. 

Арифметические операции:

Логические операции и операции сравнения:

Приоритетом называется очередность выполнения операций в выражении.  Значения приоритетов указаны в таблице.

Для изменения приоритета операций в выражении используют круглые скобки(). 

Например: 

В выражении a+b*2 сначала выполнится операция умножения, а потом сложения. 

В выражении (a+b)*2 сначала выполнится операция сложения, а потом умножения. 

9 Операторы языка Паскаль

Оператор — это элемент языка, задающий полное описание действия, которое необходимо выполнить.

Правила написания операторов: 

1. Операторы отделяются точкой с запятой друг от друга. 

2. Операторы можно объединить в составной оператор, заключив их в операторные скобки Begin … end. 

Примеры операторов: 

а:=b*2+1; 

writeln ('Введите число'); 

if a[i]>max then 

begin 

         max:=a; 

         k:=1; 

end;

10 Оператор присваивания

Оператор присваивания вычисляет выражение и присваивает получившееся значение переменной.

Оператор присваивания обозначается двумя символами :=, между которыми нет пробела. Слева от знака оператора должна стоять переменная, а справа — выражение. Суть оператора заключается в вычислении выражения и присвоения получившегося значения переменной. 

Примеры: 

а:=0.2; 

а:=2+3; 

а:=b*2+1; 

a:=a+1;

Очень часто используется оператор вида а:=а+1; Он не содержит ошибки. Вначале берется старое значение переменной, к нему прибавляется единица, и результат записывается опять в переменную а. Таким образом, этот оператор увеличивает значение переменной а на единицу. 

Важно следить, чтобы все переменные, используемые в правой части оператора присваивания были определены к моменту вычисления оператора. В противном случае результат будет непредсказуем.

Правило согласования типов в операторе присваивания: тип выражения в правой части оператора присваивания должен совпадать с типом переменной в левой части оператора присваивания. Т.е. если переменная имеет тип Integer, то справа должно быть выражение, значение которого есть также целое число.

11 Процедура ввода Read(ln)

Ввод данных - это передача информации от внешних устройств в оперативную память. Вводятся, как правило, исходные данные решаемой задачи. 

Процедура ввода информации с клавиатуры имеет следующий формат: 

Read(ln) (<список ввода>); 

где <список ввода> это последовательность имен переменных, разделенных запятой. 

Оператор Readln отличается от Read тем, что после считывания значения в списке ввода для одного оператора Readln данные для следующего оператора будут считываться с начала новой строки. 

Например, 

Read(a); {читает одну переменную } 

Read(a, b); {читает две переменные, которые можно разделить пробелами или Enter} 

Readln(l, r, s); {читает три переменные, которые разделяются пробелами} 

for i:=1 to 50 do Read( m[i]); { ввод элементов массива, записанных в строку через пробел }

Чтобы перейти к следующему разделу дайте ответ на вопрос.

12 Процедура вывода Write(ln)

Вывод данных - процесс, когда данные передаются из оперативной памяти на внешние носители (монитор). 

Процедура вывода на экран имеет следующий формат: 

Write(ln) (<список вывода>); 

где <список вывода> это последовательность имен переменных, текстовых или числовых констант, выражений, разделенных запятой.

Процедура WriteLn (Write Line) после вывода на экран значений из списка вывода курсор автоматически устанавливает в первую позицию следующей строки.

Например, 

Write(2); {вывод числовой константы } 

Writeln(s); {вывод значения переменной s } 

Writeln(‘Сумма’, s) {вывод текстовой константы и значения переменной s }; 

Write( 'Результаты: ', a+b/sin(x) ); {вывод текстовой константы и значения выражения} 

Write( 'Элемент А[', i, ',', j, ']: ', A[i,j] ); {вывод текстовых констант значений переменных i,j, элемента массива A[i,j] }

Чтобы перейти к следующему разделу дайте ответ на вопрос.

13 Математические функции

Стандартные функции языка Паскаль 

Функция или процедура может быть уже включена в сам язык программирования (стандартная функция), а может входить в модуль, который требуется «подключить» к программе. 

Стандартные математические функции языка программирования Паскаль.

Примечание: в языке Pascal нет функции возведения числа в степень (кроме степени 2), поэтому существует два пути: 

1 способ — умножать число само на себя, какое то количество раз: x³ =x*x*x

2 способ — воспользоваться функциями экспоненты и натурального логарифма: x^y=exp(y*ln(x))

Примеры написания математических выражений на языке Паскаль: