Оператор вызова процедуры

Оператор вызова процедуры имеет вид:

имя процедуры

или

имя процедуры(список фактических параметров)

Количество фактических параметров должно совпадать с количеством формальных, а типы фактических параметров должны соответствовать типам соответствующих формальных.

Операторы break, continue и exit

Операторы break и continue используются только внутри циклов.

Оператор break предназначен для досрочного завершения цикла. При его выполнении происходит немедленный выход из текущего цикла и переход к выполнению оператора, следующего за циклом. Оператор continue завершает текущую итерацию цикла, осуществляя переход к концу тела цикла. Например:

flag:=False; for i:=1 to 10 do begin   read(x);   if x<0 then continue; // пропуск текущей итерации цикла   if x=5 then   begin     flag:=True;     break; // выход из цикла   end;  end;

Использование операторов break и continue вне тела цикла ошибочно.

Оператор exit предназначен для досрочного завершения процедуры или функции. Например

function Analyze(x: integer): boolean; begin   if x<0 then   begin     Result:=False;     exit   end;   ... end;

Вызов exit в разделе операторов основной программы приводит к ее немедленному завершению.

Следует отметить, что в Pascal , в отличие от Borland Pascal и Borland Delphi, break, continue и exit являются не операторами, а процедурами и входят в число служебных слов языка.

Оператор безусловного перехода goto

Оператор безусловного перехода goto имеет следующую форму:

goto метка

Он переносит выполнение программы к оператору, помеченному меткой метка.

Метка представляет собой идентификатор или целое без знака. Чтобы пометить оператор меткой, необходимо перед оператором указать метку с последующим двоеточием:

label1: оператор

Метки должны быть описаны в разделе меток с использованием служебного слова label:

label 1,2,3;

Например, в результате выполнения программы

label 1,2; begin   i:=5; 2: if i<0 then goto 1;   write(i);   Dec(i);   goto 2; 1: end.

будет выведено 54321.

Метка должна помечать оператор в том же блоке, в котором описана. Метка не может помечать несколько операторов.

Переход на метку может осуществляться либо на оператор в том же блоке, либо на оператор в объемлющей конструкции. Так, запрещается извне цикла переходить на метку внутри цикла.

Использование оператора безусловного перехода в программе считается признаком плохого стиля программирования. Для основных вариантов использования goto в язык Паскаль введены специальные операторы: break - переход на оператор, следующий за циклом, exit - переход за последний оператор процедуры, continue - переход за последний оператор в теле цикла.

Единственный пример уместного использования оператора goto в программе - выход из нескольких вложенных циклов одновременно. Например, при поиске элемента k в двумерном массиве:

  found:=False;   for i:=1 to 10 do   for j:=1 to 10 do     if a[i,j]=k then     begin       found:=True;       goto c1;     end; c1: writeln(found);

Типы данных

Обзор типов

В Pascal имеются следующие типы:

integer (целый) byte (байтовый) char (символьный) перечислимый диапазонный boolean (логический) real (вещественный) complex (комплексный) string (строковый) тип "массив" тип "запись" тип "указатель" процедурный файловый классовый

Типы integer, byte, char, перечислимый и диапазонный называются порядковыми. Только значения этих типов могут быть индексами массивов и фигурировать в качестве выражения-переключателя в операторе case. Переменная-параметр цикла for также должна иметь перечислимый тип.

Ко всем значениям порядкового типа применимы следующие функции:

Pred(x) возвращает значение, предшествующее x (к наименьшему значению не применяется); Succ(x) возвращает значение, следующее за x (к наибольшему значению не применяется); Ord(x) возвращает порядковое целое значение, соответствующее x. Для целых x возвращает само значение x, для символов char возвращает их код, а для элементов перечислимого типа - их номер (нумерация начинается с нуля).

Все порядковые типы, а также типы boolean, real и complex называются простыми типами.  

Порядковые типы

Тип integer (целый). Значения этого типа занимают 4 байта и находятся в диапазоне от -2147483648 до 2147483647. Константа MaxInt хранит значение 2147483647.

Тип byte (беззнаковый целый). Значения этого типа занимают 1 байт и находятся в диапазоне от 0 до 255.

Тип char (символьный). Значения этого типа занимают 1 байт и представляют собой символы в кодировке Windows. Стандартная функция Chr(x) возвращает символ с кодом x. Константы этого типа могут быть записаны в виде #x, где x - целое число от 0 до 255.

Перечислимый тип определяется упорядоченным набором идентификаторов:

type   Season = (Winter,Spring,Summer,Autumn);   DayOfWeek = (Mon,Tue,Wed,Thi,Thr,Sat,Sun);

Значения перечислимого типа занимают 4 байта.

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

var   a: 0..10;   c: 'a'..'z';   d: Mon..Thr; 

Тип, на основе которого строится интервальный тип, называется базовым для этого интервального типа. Значения интервального типа занимают 4 байта.

Типы boolean, real и complex

Тип boolean (логический). Переменные и константы логического типа занимают 1 байт и принимают одно из двух значений, задаваемых предопределенными константами True (истина) и False (ложь).

Тип real (вещественный). Значения вещественного типа занимают 8 байт, содержат 15-16 значащих цифр и по модулю не могут превосходить величины 1.7∙10³⁰⁸. Самое маленькое положительное число вещественного типа равно 5.0∙10^-324. Константы типа real можно записывать как в форме с плавающей точкой, так и в экспоненциальной форме: 1.7, 0.013, 2.5e3 (2500), 1.4e-1 (0.14).

Тип complex (комплексный). Значения комплексного типа занимают 16 байт. Константы этого типа записываются в виде (x,y), где x и y - выражения вещественного типа, представляющие собой вещественную и мнимую части комплексного числа. Если переменная c имеет тип complex, то обратиться к ее вещественной и мнимой частям можно как к полям записи: c.re и c.im. Например:

const ci=(0,1); var c: complex; ... c.re:=2*c.im; c:=ci*c+(c.im,c.re);

К переменным типа complex применимы стандартные числовые функции: abs, sin, cos, exp, ln, sqrt, а также функция conj(c), возвращающая комплексно сопряженное к c, и функция carg(c), возвращающая главное значение аргумента комплексного числа c. При вычислении многозначных функций ln, sqrt, carg возвращается главное значение и предполагается, что разрез сделан по отрицательной вещественной оси, причем, верхний берег принадлежит разрезу. Так, carg(c) возвращает значение в диапазоне (-Pi,Pi].

Строковый тип

Строки в Pascal имеют тип string и состоят из не более чем 255 символов. При описании

var s: string;

под переменную s отводится 256 байт, при этом в нулевом байте хранится длина строки.

Для экономии памяти предусмотрено описание вида

var s1: string[40];

В этом случае под строку отводится 41 байт (нулевой байт - под длину строки). В случае присваивания переменной s1 строки из более чем 40 символов лишние символы отсекаются, и длина строки s1 полагается равной 40.

При выполнении операции конкатенации вида s1+s1 результат считается строкой типа string, т.е.занимает 256 байт. Однако, если при конкатенации результат будет занимать более 255 символов, то программа завершится с ошибкой.

К символам в строке можно обращаться, используя индекс: s[i] обозначает i-тый символ в строке. Обращение к нулевому символу s[0] считается ошибочным. Чтобы изменить длину строки, следует воспользоваться процедурой SetLength. Если индекс i выходит за пределы памяти, отводимой под строку, то выдается сообщение об ошибке. Однако, если индекс i выходит лишь за пределы длины строки, то сообщение об ошибке не выдается.

Массивы

Массив представляет собой набор элементов одного типа, каждый из которых имеет свой номер, называемый индексом (индексов может быть несколько, тогда массив называется многомерным). Тип массива конструируется следующим образом:

array [тип индекса1, ..., тип индексаN] of базовый тип

Тип индекса обязательно представляет собой интервальный тип и обязательно должен задаваться в виде a..b, где a и b - константные выражения целого, символьного или перечислимого типа. Например:

type enum=(w1,w2,w3,w4,w5); var   a1,a2: array [1..10] of integer;   b: array ['a'..'z',w2..w4] of string;   c: array [1..10] of array [1..5] of real;

Базовый тип может быть любым (в частности, он может быть типом массива, как для переменной c).

Переменные-массивы одного типа можно присваивать друг другу, при этом будет производиться копирование содержимого одного массива в другой:

a1:=a2;

При передаче по значению параметра типа массив в подпрограмму также производится копирование содержимого массива-фактического параметра в массив-формальный параметр:

procedure p(arr: array [1..10] of integer); ... p(a1);

Как правило, в этой ситуации копирование содержимого массива не требуется, поэтому массив рекомендуется передавать по ссылке:

procedure r(var arr: array [1..10] of integer); ... r(a1);

К элементам массива обращаются при помощи переменных с индексами:

a1[3]:=a2[5]; b['f',w3]:='Hello'; c[3][4]:=3.14;

Наиболее часто встречающаяся ошибка при работе с массивами - выход за границы изменения индекса. В Pascal возникновение этой ошибки приводит к завершению работы программы.

Неявное приведение типов

В операторе присваивания тип переменной в левой части может не совпадать с типом выражения в правой части. Аналогично тип формального параметра, передаваемого по значению, может не совпадать с типом фактического. В этом случае, если возможно, происходит неявное преобразование (приведение) типов.

Типы byte и integer неявно преобразуются друг к другу, а также к типам real и complex.

Тип real неявно преобразуется к типу complex.

Интервальный тип и его базовый тип неявно преобразуется друг к другу, неявно преобразуются между собой также интервальные типы, построенные на основе одного базового типа.

Символ неявно преобразуется в строку. Строки разной длины неявно преобразуются друг к другу.

Указатель на любой тип неявно преобразуется к указателю pointer.

Производный класс неявно преобразуется к базовому.

Множество неявно преобразуется к другому множеству, если его базовый тип неявно преобразуется к базовому типу этого другого множества.

Имя процедуры или функции неявно преобразуется к указателю на процедуру или функцию с параметрами тех же типов (у функции должен также совпадать тип возвращаемого значения).

Все возможные неявные преобразования типов проиллюстрированы в программе ImplicitCast.pas.

В процессе выполнения программы после неявного преобразования числовых типов может произойти переполнение. Например, это возможно при преобразовании типа integer в тип byte. Однако, если s1 и s2 - строки и при присваивании s1:=s2 данные строки s2 не умещаются в строку s1, то остаток строки усекается без возникновения ошибки.

Операнды в выражениях также могут иметь разные типы. В этом случае обычно меньший тип неявно приводится к большему или оба типа приводятся к большему. Например, если r имеет тип real, а i - тип integer, то в выражении r+i значение i вначале приводится к типу real, после чего выполняется операция сложения над двумя вещественными значениями. Если строка s1 имеет тип string[30], а s2 - тип string[40], то в выражении s1+s2 обе строки приводятся к типу string и только потом выполняется операция сложения.

Выражения "меньший тип" и "больший тип" в предыдущем абзаце используются в смысле диапазона значений. Например, тип set of 1..9 меньше типа set of byte, но ни один из типов set of 1..9 и set of 5..15 не меньше другого.

Явное приведение типов

Некоторые типы не приводятся к другим неявно, однако такое преобразование имеет смысл. Например, переменную типа char можно преобразовать к значению типа byte, являющемуся кодом символа. Переменную типа integer, содержащую неотрицательное значение, можно преобразовать к интервальному типу, причем, это значение будет выступать номером элемента в порядковом типе.

Для преобразования выражения к новому типу используется конструкция

имя нового типа(выражение)

Например:

type   pinteger=^integer;   days=(mon,tue,wed,thi,fri,sat,sun); var   p: pointer;   i: integer;   en: days; ... p:=pinteger(@i); i:=integer(en): en:=days(3);

Следует обратить внимание на то, что для явного приведения типов необходимо использовать идентификатор имени типа (т.е. тип должен определяться одним словом). Например, следующая запись является ошибочной:

p:=^integer(@i);

Явные преобразования типов содержат все неявные. Кроме того, все порядковые типы можно явно преобразовывать друг к другу, все порядковые типы можно явно преобразовывать к типам real и complex, базовый класс можно явно преобразовать к производному и указатель pointer можно явно преобразовать к указателю на любой тип.

Все возможные явные преобразования типов проиллюстрированы в программе ExplicitCast.pas.

 Процедуры и функции

Описание процедур и функций

Процедура или функция представляет собой последовательность операторов, которая имеет имя, список параметров и может быть вызвана из различных частей программы. Функции, в отличие от процедур, в результате своего выполнения возвращают значение. Для единообразия функции и процедуры называются подпрограммами.

Любая используемая в программе процедура или функция должна быть предварительно описана в разделе описаний.

Описание процедуры имеет вид:

procedure имя(список формальных параметров); раздел описаний begin   операторы end;

Описание функции имеет вид:

function имя(список формальных параметров): тип возвращаемого значения; раздел описаний begin   операторы end;

Операторы подпрограммы, окаймленные операторными скобками begin/end, называются телом этой подпрограммы.

Список формальных параметров вместе с окружающими скобками может отсутствовать. Он состоит из одной или нескольких секций, разделенных символом ";". Каждая секция состоит из списка переменных, перечисляемых через запятую, после которого следуют двоеточие и тип. Каждая секция может предваряться служебным словом var, что указывает на то, что параметры передаются по ссылке (см.п. Параметры процедур и функций).

Раздел описаний процедуры или функции устроен так же, как и раздел описаний основной программы. Здесь описываются так называемые локальные переменные и константы, типы а также вложенные процедуры и функции. Все такие локальные объекты доступны лишь внутри данной подпрограммы и не видны извне.

Пример описания процедуры приводится ниже:

procedure Reverse(var a: array [1..100] of integer; n: integer); var i,v: integer; begin   for i:=1 to n div 2 do   begin     v:=a[i];     a[i]:=a[n-i+1];     a[n-i+1]:=v;      end; end;

Внутри тела функции имя этой функции можно использовать как специальную переменную, которой необходимо присвоить возвращаемое значение. Например:

function Add(a,b: real): real; begin   Add:=a+b; end;

Имя функции может быть использовано с целью возврата значения только в левой части оператора присваивания. Если имя функции встречается в выражении, то это трактуется как рекурсивный вызов этой функции.

Вместо имени функции, внутри тела функции можно использовать другую специальную переменную с именем Result. В отличие от имени функции, переменную Result можно использовать и в выражениях:

function MinElement(var a: array [1..100] of real; n: integer): real; var i: integer; begin   Result:=a[1];   for i:=1 to n do     if a[i]<Result then Result:=a[i]; end;

Если внутри функции не присвоить имени функции или переменной Result некоторое значение, то функция вернет в результате своего вызова непредсказуемое значение.