Egorova1

Заголовок содержит служебное слово "PROGRAM", имя программы, задаваемое программистом, а в круглых скобках - список параметров. Выше указан список "INPUT, OUTPUT", который обычно записывают короче: (i,o). INPUT, OUTPUT - это имена стандартных процедур ввода и вывода на терминал, соответственно. INTPUT указывается,

PROGRAM N ( INPUT, OUTPUT, X,Y, .... );

Здесь X,Y - внешние файлы, используемые в программе. Заканчивается заголовок знаком ";".

В Turbo Pascal заголовок, а, значит, и список параметров , указывать не обязательно.

1.2.4.2Раздел объявлений служит для описания данных, встречающихся в программе. Этот раздел состоит из пяти подразделов:

LABEL - объявление меток; CONST - объявление констант; TYPE - объявление типов; VAR - объявление переменных;

PROCEDURE,FUNCTION - объявление процедур и функций.

Вклассической версии Паскаля эти подразделы должны располагаться в строго определенном порядке, но при этом некоторые из них могут отсутствовать. Каждый подраздел начинается специальным ключевым словом, которое записывается один раз в начале каждого подраздела. После каждого объявления ставится ";".

ВTurbo Pascal порядок размещения подразделов произвольный, может быть несколько одинаковых подразделов.

1.2.4.3Раздел операторов заключается в операторные скобки вида BEGIN (начать) и END (кончить). После END обязателен знак "."(точка). В этом разделе записывается выполняемая часть программы, состоящая из операторов (команд, действий, инструкций). Обычно операторы отделяются друг от друга знаком ";".

1.2.4.4Вся программа записывается в свободной форме, то есть с помощью пробелов и пустых строк ей можно придать хорошо читабельный вид. На одной строке может размещаться несколько операторов и, наоборот, на нескольких строках - один оператор. Для наглядности программы часто используют пробелы, пустые сроки и отступы. Ограничения: нельзя разделять пробелами или разными строками идентификаторы, константы и составные символы. Для того, чтобы с программой было удобно работать, в тексте программы используют комментарий. Все, что стоит между знаками "(*" и "*)" или "{" и "}", трактуется как комментарий. Это невыполняемые части программы, компилятор их игнорирует.

1.2.4.5Пример полностью законченной программы на Паскале.

Задача. Вычисление объема цилиндра по формуле V=π R2 H . Дано: R - радиус,

H - высота.

Результат: V - объём.

Программа предназначена для работы в режиме диалога с ЭВМ. В этом режиме пользователь вводит исходные данные, набирая их на клавиатуре дисплея, и получает от ЭВМ результаты работы программы на экране дисплея.

11

READ(R,H); (* Ввод двух чисел с клавиатуры и запись их в переменные R и H *) V:=PI*R*R*H; (* Вычисление объема цилиндра *)

WRITELN(V); (* Вывод на экран значения переменной V - вычисленного объема *)

Замечание 1. Число "π" в разделе Const можно было не описывать, а непосредственно в тексте программы указывать числовое значение "π". Кроме того, в Turbo Pascal имя pi - стандартное (предопределенное), соответствует константе "π" , и описывать это имя программисту не обязательно.

Замечание 2. В разделе Var однотипные переменные можно описать короче (списком): VAR R,H,V:REAL;

1.2.5 Элементы данных: константы и переменные

Основные вычисления в программе осуществляются над данными, то есть над константами и переменными.

Константа не изменяет своего значения при выполнении программы; может быть задана явно своим значением или обозначена именем. Например, в программе, использующий число "Пи", можно написать непосредственно значение этой константы 3.14 или написать имя, обозначающее эту константу (см. пример из п.1.2.4.5).

Переменная может менять своё значение при выполнении программы. Переменная обозначается именем. Переменную можно рассматривать как черный ящик, в котором может храниться элемент информации, например, число. В процессе выполнения программы содержимое этого ящика может меняться, то есть переменная может принимать различные значения. Когда переменной присваивается новое значение, её старое значение теряется.

1.2.6 Типы данных

Каждое данное имеет тип, который определяет: внутримашинное представление значение данного; количество байтов, отводимых для хранения этого значения, и набор операций, которые выполняются со значением данного.

Рассмотрим 4 стандартных типа Паскаля: Integer, Real, Boolean, Char.

1.2.6.1 Целый тип INTEGER

Данные целого типа принимают только целочисленные значения в диапазоне [-32768;+32768]. Для положительных величин знак "+" можно опускать.

Сданными этого типа могут выполняться следующие операции: "+" - сложение, "-" - вычитание, "*" - умножение,

"div " - деление на нацело,

"mod " - остаток от деления нацело.

В памяти ЭВМ данное целого типа занимает 2 байта.

Пример. Предположим, в программе есть две переменные целого типа А и B и в текущий момент они имеют значения: А=7, В=3. Тогда (знаком "=>" обозначен результат выполнения операции):

А+В => 10

12

А-В => 4 А*В => 21

Аdiv В => 2

Аmod В => 1

Вотличие от классического языка Паскаль, где определен единственный целый тип

Integer, в Turbo Pascal имеется 5 целых типов: Shortint, Integer, Longint, Byte, Word. Они различаются диапазоном, форматом (знаковый, беззнаковый) и размером в байтах.

1.2.6.2 Вещественный (действительный, реальный) тип REAL

Данные вещественного типа могут принимать дробные значения в диапазоне от

2.9 10−38 до 1.7 1038 .

При записи вещественных чисел могут использоваться две формы:

1)обычная, когда дробная часть отделяется от целой десятичной точкой: -3.2; 10.46546.

2)экспоненциальная, когда число записывается с десятичным порядком: -2.51Е+14 или

-2.51Е14 соответствует - 2.51 1014 .

Число, записанное в экспоненциальной форме, состоит из двух частей, разделенных латинской буквой E или e. Слева от E (e) указывается мантисса - вещественное число в обычной форме, а справа указывается порядок - целое число (возможно, со знаком), содержащее не более двух цифр. Чтобы получить значение числа, следует мантиссу умножить на 10 в степени, равной порядку. Экспоненциальная форма удобна при записи очень маленьких или очень больших чисел.

Синтаксическая диаграмма вещественной константы в обычном (естественном)

Синтаксическая диаграмма любой числовой константы, в том числе вещественной константы в экспоненциальном представлении:

Здесь: 1-знак, 2-целое без знака, 3-цифра.

Сданными вещественного типа могут выполняться операции: "+" - сложение, "-" - вычитание, "*" - умножение,

"/" - деление, причем хотя бы один операнд должен быть вещественного типа, другой может быть как

вещественный, так и целочисленный.

Впамяти ЭВМ данное вещественного типа занимает 4 байта.

Вотличие от классического языка Паскаль, где определен единственный вещественный тип Real, в Turbo Pascal имеется 5 вещественных типов: Real, Single, Double, Extended, Comp. Они различаются диапазоном, числом значащих цифр и размером в байтах.

13

1.2.6.3 Булевский (логический) тип BOOLEAN

Вязыке Паскаль имеются две логические (булевские) константы: TRUE и FALSE, истина и ложь, соответственно.

Логическая переменная может принимать одно из этих двух значений.

Для данных булевского типа разрешены операции (подробно рассматриваются в п. 2.3): AND - логическое "и",

OR - логическое "или", NOT - логическое "нет".

Логические данные имеют важное значение в информатике. Они используются при построении условий во многих операторах. Часто в программах переменную объявляют как булевскую, если она должна указывать на то, произошло некоторое событие или нет (переменная - "флажок").

Впамяти ЭВМ данное булевского типа занимает 1 байт.

Вотличие от классического языка Паскаль, где определен единственный вещественный тип Real, в Turbo Pascal добавлено еще 3 логических типа: ByteBool, WordBool, LongBool.

Они различаются размером в байтах и фактической величиной, соответствующей значению TRUE.

1.2.6.4 Символьный (знаковый, литеральный) тип CHAR

Символьная константа - это символ, заключенный в одиночные апострофы. Например: 'A', 'a', '1', '+'. Можно использовать любые символы, которые имеются на данной вычислительной машине, то есть обеспечивается полный набор ASCII-символов.

Символьная переменная принимает значение символьной константы.

Впамяти ЭВМ данное символьного типа занимает 1 байт.

ВПаскаль-программе можно использовать константы-строки. Это последовательность символов, заключенная в одиночные апострофы. Например:

'Hello!'.

1.2.7 Стандартные подпрограммы. Стандартные арифметические функции

Для выполнения часто встречающихся вычислительных операций и преобразования данных, относящихся к разным типам, в Паскале существуют заранее определенные стандартные подпрограммы. Стандартные подпрограммы - это готовые к выполнению программы, которые программист может использовать в своей программе. Для того, чтобы вызвать стандартную подпрограмму (обратиться к ней), программист должен в свой программе записать имя стандартной подпрограммы и список ее параметров. Параметры записываются в круглых скобках через запятую сразу за именем подпрограммы. Параметры должны соответствовать назначению подпрограммы по типу. Подпрограммы делятся на функции и процедуры. Функция дает один скалярный результат, который получается через имя функции. Обращение к функции всегда является частью какого-то оператора. Процедура может выдавать свыше одного результата, и эти результаты поставляются через список параметров процедуры. Обращение к процедуре - это всегда отдельный оператор.

Рассмотрим наиболее распространенные стандартные арифметические функции. Они имеют один входной параметр, или аргумент. Обозначим его как x. Аргумент х - числовой, типа REAL или INTEGER. Ниже приведен список этих функций в виде таблицы.

14

В тригонометрических функциях sin, cos, arctg аргумент задается в радианах, поэтому для перевода градусов в радианы необходимо использовать формулу:

х(рад)=х(град)*π/180.

В Паскале отсутствует стандартная подпрограмма для вычисления аргумента x в произвольной степени n, то есть xn . В этом случае можно воспользоваться

соотношением:

xn = e n ln (n ) ,

которое справедливо для x>0.

1.2.8 Объявление констант и переменных

1.2.8.1 Объявление констант

Константа в программе может быть задана явно своим значением или обозначена именем. В последнем случае константа должна быть описана в разделе объявления констант.

Синтаксис раздела в виде БНФ:

CONST <имя константы>=<значение>;{<имя константы>=<значение>;} Синтаксис раздела в виде СД (синтаксических диаграмм):

Пример:

const pi=3.14; (* число π *) nim=5; (* номер варианта *)

Обычно константу обозначают именем, если она имеет громоздкую запись или это изменяемая константа (вариант программы). В этом случае программа становится короче и наглядней.

1.2.8.2 Объявление переменных

Любая переменная, встречающаяся в программе, должна быть описана в разделе описания переменных. В результате такого описания переменная становится "реальностью", то есть в памяти отводится область для хранения значения этой переменной. Размер отводимой области зависит от типа переменной. Кроме того, в соответствии с этим описанием система в состоянии контролировать возможные ошибки

15

по несоответствию типу при использовании этой переменной в разделе операторов программы.

Синтаксис раздела в виде СД:

Эти же переменные можно описать короче, перечислив однотипные переменные через

b,c:integer; (* b,c - целочисленные переменные *)

1.3 ОСНОВНЫЕ ОПЕРАТОРЫ ЯЗЫКА ПАСКАЛЬ

Оператор - это конструкция языка программирования, которая используется для указания выполняемых действий.

1.3.1 Оператор присваивания

1.3.1.1 Синтаксис оператора присваивания

Оператор присваивания - основной оператор любого языка программирования .Он означает, что вновь вычисленное значение присваивается некоторой переменной. Имя этой переменной записывается слева от операции присваивания ":=". Справа от этого знака записывается выражение, с помощью которого вычисляется значение переменной.

Синтаксис оператора присваивания в виде СД:

b:=b+1; (* Новое значение переменной b равно ее старому значению плюс 1 *) Операцию присваивания ":=" не следует путать с операцией сравнения "=" . Операция

":=" присваивает переменной новое значение, операция "=" сравнивает две величины.

1.3.1.2 Выражение

16

Выражение состоит из операций и операндов. Операндом может быть константа, переменная, указатель функции.

В таблице ниже приведены примеры записи выражений на языке Паскаль.

1)нельзя записывать подряд два знака операции, необходимо разделять их скобками: a+(-b), a/(-z);

2)нельзя опускать знак умножения, необходимо обозначать его знаком "*": a*b;

3)операции "+","*","-","/" необязательно окружать пробелами, операции " div " и "mod" обязательно должны быть окружены пробелами: a div b, c mod 2.

Порядок вычиcления выражения:

1)если выражение не содержит скобок, операции выполняются в следующем порядке:

а) +,- (унарные), not

2)операции одинакового приоритета выполняются слева направо;

3)операции в круглых скобках выполняются в первую очередь, и с помощью круглых скобок можно задать любой требуемый порядок вычислений.

Пример 1. Выражение 15 div 4*4 эквивалентно выражению (15 div 4)*4 , так как операции " div " и "*" одинакового приоритета и выполняются поэтому слева направо.

Пример 2. Выражение 4+15 div 4 эквивалентно выражению 4+(15 div 4) , так как у операции " div " приоритет выше, чем у бинарной операции "+".

1.3.1.3 Тип выражения

Любое выражение имеет тип, который определяется как тип значения, получающегося в результате вычисления выражения.

Различают логические выражения (типа boolean) и арифметические выражения (типа real или integer).

Результатом логического выражения является значение true или false, логическое выражение можно присвоить логической переменной.

Результатом арифметического выражения является числовая величина. Тип арифметического выражения (integer или real) всегда можно определить до начала вычисления, исходя из следующего:

1)тип переменных и констант задается при их объявлении;

2)для операций "+", "-", "*" - если хотя бы один операнд типа real, то и результат будет типа real, если оба операнда типа integer, то и результат будет типа integer;

3)для операции "/" результат всегда будет типа real;

4)для операций " div ", " mod " - операнды всегда должны быть типа integer, результат также будет типа integer.

В операторе присваивания переменная и выражение должны быть одного типа. Исключение: допустим случай, когда переменной типа real присваивается значение выражения типа integer. Все остальные случаи несоответствия по типу для оператора присваивания в Паскале недопустимы.

Пример. Предположим, даны следующие описания переменных:

17

выражения *)

a:=k*j div 2; (* Вещественной переменной a присваивается результат целого выражения

Как уже отмечалось выше, присвоить целой переменной вещественный результат нельзя. В подобном случае для округления и получения целого результата используются стандартные функции round и trunc, которые преобразуют тип real в integer. Пусть x - переменная типа real, тогда round(x) дает ближайшее целое к x (округляет до ближайшего целого), trunc(x) дает целую часть x (обрезает до ближайшего целого).

Пример.

round(5.9) дает целый результат 6. trunc(5.9) дает целый результат 5.

1.3.2 Простейшие операторы ввода-вывода

Операторы ввода-вывода позволяют ввести исходную информацию для программы с клавиатуры и распечатать результаты работы программы на экран или печать.

Специальных операторов ввода-вывода в языке Паскаль нет. Операторы ввода-вывода - это всегда обращение (вызов) к стандартным подпрограммам (ПП) ввода-вывода.

1.3.2.1 Операторы ввода: read и readln

Операторы ввода позволяют ввести в программу исходную информацию с клавиатуры. Общий формат операторов:

read(a1,a2,a3,...,an); readln(a1,a2,a3,...,an);

где a1,a2,a3,...,an - список ввода, то есть список имен переменных, значения которых необходимо ввести;

read и readln - имена стандартных ПП (процедур) ввода.

В общем случае оператор ввода выполняется следующим образом: ЭВМ приостанавливает свою работу и ждет, пока с клавиатуры не будут введены соответствующие для списка ввода значения и нажата клавиша "Ввод" (<ВК>).

Пример. Пусть для следующих описаний переменных: var x,y:real;

n:integer;

имеем следующий оператор ввода: read(x,y,n).

Соответствующий ввод с клавиатуры можно провести двумя способами:

1)разделяя значения пробелом, например:

2.5-1.05 10<ВК> ;

2)разделяя значения клавишей <ВК> и размещая тем самым значения на отдельных строках, например:

18

2.5<ВК> -1.05<ВК> 10<ВК>

И в том, и в другом случае переменной x присвоится значение 2.5, переменной y - значение -1.05, переменной n - значение 10.

Теперь рассмотрим подробнее, как выполняется ввод и чем отличаются друг от друга стандартные процедуры read и readln.

Стандартные ПП ввода не работают непосредственно с клавиатурой, они читают информацию (вводят данные) из специальной строки ввода (входная строка, буфер ввода). Строка ввода - это определенное, выделенное системой место в памяти. В эту входную строку в закодированном виде записывается все, что вводится с клавиатуры (то есть все нажимаемые клавиши и клавиша <ВК> в том числе).

Итак, стандартные ПП ввода в начале своей работы "смотрят" содержимое входной строки. Когда в этой строке данные есть, ПП ввода "забирают" их и присваивают переменным a1, a2,... из списка ввода. Когда в этой строке данных нет, ПП ввода (а, значит, и вся программа пользователя) ждут, когда они появятся. И только после того, как во входной строке появится код клавиши <ВК>, стандартные ПП ввода начинают эту строку анализировать.

Стандартная подпрограмма readln, в отличие от read, не только введет требуемые значения для переменных a1,a2,... из списка ввода, но и обеспечит последующую очистку строки ввода. Говорят, "readln чистит буфер". Еще говорят, "readln переводит курсор на новую строку". В последнем случае имеется в виду курсор и строка не на экране монитора, а входная строка в памяти и курсор-указатель в этой строке. Так вот, readln переведет этот курсор-указатель на начало строки, и следующая ПП ввода начнет работу с чистой ("пустой") входной строки. Отметим, что в начале работы программы входная строка всегда считается пустой.

Возможно использовать ПП readln без параметров. В этом случае:

1)если входная строка не пустая, то она очистится,

2)если входная строка пустая, система будет ждать ввода с клавиатуры, который должен завершиться клавишей <ВК>; затем введенная информация проигнорируется, а входная строка очистится.

Пример. В программе необходимо ввести значения шести целых переменных a,b,c,d,e,f. Рассмотрим 3 варианта реализации ввода.

Вариант 1.

Предположим, при организации в программе ввода в виде readln(a,b,c);

read(d,e,f);

или

read(a,b,c);

read(d,e,f);

ввод с клавиатуры произведен следующим образом

10 20 30<BK>

40 50 60<ВК>

Тогда и в первом, и во втором случае переменным присвоятся следующие значения: a=10, b=20, c=30, d=40, e=50, f=60.

Вариант 2.

Предположим, при организации в программе ввода в виде readln(a,b,c);

read(d,e,f);

ввод с клавиатуры произведен следующим образом

10 20 30 40 50 60<ВК>

Тогда, в cоответствии с первым оператором ввода readln, переменным a, b, c присвоятся значения: a=10, b=20, c=30. Оставшиеся значения в строке ввода будут проигнорированы,

19

и при выполнении второго оператора ввода read система будет ждать ввода с клавиатуры новых значений для переменных d, e, f.

Вариант 3.

Предположим, при организации в программе ввода в виде read(a,b,c);

read(d,e,f);

ввод с клавиатуры произведен следующим образом

10 20 30 40 50 60<ВК>

Тогда, в cоответствии с первым оператором ввода read, переменным a, b, c присвоятся значения: a=10, b=20, c=30. При выполнении второго оператора ввода read система не будет ждать ввода с клавиатуры значений для переменных d, e, f, а возьмет для этих переменных оставшиеся значения из строки ввода: d=40, e=50, f=60.

Правила ввода данных с клавиатуры:

1)вводимые величины отделяются друг от друга пробелами или размещаются с помощью клавиши <BK> на отдельных строках;

2)внутри вводимого числа пробелы недопустимы;

3)для указания окончания ввода нажимается клавиша <BK>;

4)вводимые величины должны соответствовать переменным из списка ввода по типу, для переменных типа real допустимо вводить значения типа integer;

5)значения логических переменных (true и false) ввести нельзя;

6)при вводе знаковых значений для переменных типа char апострофы не нужны;

7)нажатие клавиши <ВК> означает ввод двух неотображаемых знаков: "возврат каретки" и "перевод строки";

8)следует внимательно относится ко вводу знаков, особенно ко вводу знаков после ввода числовых значений (см. примеры ниже),

9)во избежании непонимания со стороны пользователя и вследствие этого неправильного ввода данных, программа всегда должна перед вводом выдавать сообщение о том, что, в каком виде и как следует ввести.

Пример 1. Для трех знаковых переменных a, b, c необходимо ввести следующие значения: a='1',b='2',c='3'. В программе ввод запрограммирован как "readln(a,b,c);" или "read(a,b,c);". В этом случае правильный ввод с клавиатуры - это ввод знаков подряд без пробелов и <ВК> между ними:

123<BK>

Неправильным будет ввод знаков через пробел:

12 3<BK>

Вэтом случае переменным присвоятся следующие значения: a='1', b=' ' (знак "пробел", которым разделены знаки '1' и '2'), c='2'.

Также неправильным будет ввод знаков через клавишу <ВК>: 1<ВК> 2<ВК> 3<ВК>

Вэтом случае переменной a присвоится знак '1', а переменным b и c -неотображаемые знаки "возврат каретки" и "перевод строки", соответствующие клавише <ВК>.

Пример 2. Часто ошибки возникают при попытке ввести знак сразу после числа. Предположим, для вещественной переменной r и двух знаковых переменных c1, c2 необходимо ввести следующие значения: r=5.2, c1='f', c2='1'. Если в программе ввод значений этих трех переменных будет запрограммирован одним оператором "readln(r,c1,c2)" или "read(r,c1,c2)" , то ввести корректно соответствующие значения с клавиатуры будет невозможно. Встанет проблема, как при вводе отделить число 5.2 от следующего знака ‘f'’: если в качестве разделителя будет пробел или клавиши <ВК>, то возникнет ошибка, рассмотренная в предыдущем примере; если знак ввести сразу после числа в виде "5.2f1" , то возникнет ошибка выполнения, связанная с неправильным числовым форматом.

20