Алгоритмический язык Паскаль

Алгоритмический язык Паскаль

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ЧЕРЕПОВЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ им. А.В. ЛУНАЧАРСКОГО

КАФЕДРА ИНФОРМАТИКИ

Дипломная работа

ЧЕРЕПОВЕЦ

2010

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЯЗЫКОВ ПРОГРАММИРОВАНИЯ

ЭВМ - это устройство для автоматической обработки информации (данных). Эвм может выполнять только специальные, присущие ей команды. Чтобы машина сделала что-либо полезное, необходимо задать последовательность команд на том языке, который она понимает. Такая последовательность называется программой.

Известно, что ЦП каждого типа ЭВМ имеет свою систему команд и каждая команда внутри ЭВМ (в памяти) представляется в виде последовательности нулей и единиц - машинного кода. На этапе становления программирования программы для ЭВМ составлялись именно в машинных кодах, что стало довольно затруднительно при решении более сложных задач. Поэтому были разработаны языки программирования.

1.1 Языки программирования

Язык низкого уровня представляет собой систему двоичных или шестнадцатеричных команд, написанных в машинных кодах. Программист общается с машиной на "ее языке". Он понимается ею без преобразований. К таким языкам можно отнести АССЕМБЛЕР. Этот язык используется, в основном, программистами профессионалами и обладает существенным недостатком - машинная зависимость, т.е. невозможность переноса программы на другой тип машин.

Работа с языками высокого уровня в машине происходит более сложно. Она вначале преобразует команды языка в шестнадцатеричные коды, затем расшифровывает их (ставит в соответствие каждому коду одну или несколько своих команд) и только после этого выполняет программу. Примерами языков высокого уровня являются Паскаль, Бейсик, Си и другие языки. В отличие от языков низкого уровня, на языках высокого уровня легче программировать, т.е. общаться с машиной. Однако часто с простотой общения теряются некоторые возможности машины, поэтому практически в каждом языке высокого уровня есть возможность писать команды непосредственно на машинном языке (программировать в "кодах").

1.2 Трансляторы

Процесс перевода программы с языка программирования высокого уровня на машинный язык называется трансляцией. Трансляция осуществляется с помощью специальной программы, называемой транслятором. Различают два вида трансляции: интерпретация и компиляция, а соответствующие им программы - интерпретаторы и компиляторы. Трансляторы с языков являются составной частью самой системы программирования, поэтому запуск программы предполагает сначала ее трансляцию, а потом собственно выполнение.

Рассмотрим процесс выполнения программы, написанной на языках интерпретаторах, а затем компиляторах.

I. ИНТЕРПРЕТАТОР

1. Машина считывает очередной оператор программы.

2. Переводит оператор в свои, ей понятные команды.

3. При обнаружении ошибки интерпретация прерывается и машина указывает на это.

4. Выполняет переведенные команды.

5. "Забывает" считанный оператор.

6. Продолжает данный процесс, пока не выполнятся все операторы, т.е. пока не дойдет до указателя конца программы.

7. "Забывает" выполненную программу.

Процесс интерпретации можно также проиллюстрировать в виде следующей схемы:

II. КОМПИЛЯТОР

1. Машина считывает очередной оператор, написанный на языке.

2. Переводит оператор в свои, ей понятные команды.

3. При попадании на ошибку процесс перевода прерывается, и машина указывает на это.

4. Продолжает данный процесс, пока не иссякнут все строки программы, т.е. пока не дойдет до указателя конца программы.

5. Выполняет переведенную программу целиком.

Из указанного выше процесса выполнения программы следует, что языки интерпретаторы работают медленнее, при запуске не "вылавливают" всех ошибок (лишь при попадании на них машина указывает на ошибку).

1.3 История создания языков

Одним из первых языков программирования, созданных специально для учебных целей, был БЕЙСИК, разработанный в 1964 году в Дартмутском колледже (США). Его создание преследовало цель предоставить возможность студентам пользоваться средствами ЭВМ без длительной предварительной подготовки. Предполагалось также, что БЕЙСИК будет использоваться в качестве универсального языка людьми, не имеющими опыта работы на ЭВМ - рядовыми пользователями. Одним из достоинств языка является его удобство для работы в интерактивном режиме, что послужило использованием БЕЙСИКа при разработке диалоговых обучающих программ.

К концу 60-х годов сложилась ситуация, когда для профессиональных целей использовались языки типа ФОРТРАН, КОБОЛ и пр., а весь учебный мир предпочитал БЕЙСИК. Естественно, что многие считали такую ситуацию неудовлетворительной. По этой причине две группы исследователей приступили к созданию универсального языка программирования, отвечающего современным требованиям. Этот язык должен был включать в себя все достоинства существующих языков, иметь логически обоснованную структуру и быть легким для восприятия. Такие языки были созданы. Одним из них являлся АЛГОЛ-68, другой же был разработан в Институте информатики г. Цюриха (Швейцария) Николасом Виртом в 1971 г. Этот язык получил название ПАСКАЛЬ в честь великого французского ученого XYII века, сумевшего первым в мире изобрести автоматическое устройство для проведения вычислений. Транслятор с языка был разработан в 1973 г.

Так же как и Бейсик, Паскаль довольно просто изучать. Главное, чем обладает Паскаль - он удовлетворяет требованиям обыкновенных пользователей и специалистов по ВТ. Известно, что первым нужен язык, который легко изучать, а вторым - логически правильно построенный язык. Паскаль имеет практически все конструкции языков ПЛ/1 и АЛГОЛ-68, однако он более лаконичен. Грамматические правила языка можно уместить на 4-х страницах.

Хотя Паскаль почти так же прост, как и Бейсик, он имеет перед ним ряд преимуществ. Так, Паскаль способствует внедрению современной технологии программирования, основанной на поэтапном построении программы (принцип "cверху-вниз"), состоящих из небольших, четко определенных процедур (структурный подход). Таким образом, преодолевается главный недостаток, свойственный Бейсику, - неэффективная организация подпрограмм. Разработанный Н. Виртом вариант языка является стандартом. Помимо стандарта языка, в связи с разработкой различных компиляторов, появились версии Паскаля, среди которых наиболее популярной является система Turbo-Pascal, используемая на IBM - совместимых компьютерах.

1.4 Базовые структуры языков программирования

Понятие "структурное программирование" появилось в 1968 году, когда была опубликована статья одного из видных программистов того времени Дейкстры. Он в своей статье констатировал вредность применения оператора безусловного перехода (оператора, позволяющего сделать переход от одного оператора к другому, находящемуся в любом месте программы) и нашел хорошее объяснение причине, по которой он вреден.

Программист Нор четко обосновал, что использование основных базовых конструкций способствует обеспечению ясности и читаемости при написании и дальнейшей доработке программ.

Таким образом, структурным языком назовем тот, у которого блок-схема любой программы состоит только из базовых структур.

Имеется четыре типа управляющих структур: следование, выбор, повторение (цикл) и группирование.

Для реализации следования есть правило: все команды выполняются в порядке их следования.

Для выбора и повторения есть свои специальные инструкции (операторы, команды). Выбор предусматривает проверку условия с последующим выполнением одной или нескольких команд в зависимости от истинности или ложности условия. Выбор (или развилка) бывает полный или неполный, в зависимости от выполняемых команд:

Таким образом, конструкция работает следующим образом: при истинности условия P выполняется серия команд S1, в противном случае либо S2, либо управление передается следующей за развилкой конструкции.

Повторение, или цикл, представляет собой конструкцию, которая состоит, как и выбор, из проверки условия и серии команд. Однако, в отличие от выбора, данная серия команд может выполняться неоднократно, в зависимости от проверки условия. Повторения подразделяются на циклы с предусловием (циклы-пока) и циклы с постусловием (циклы-до).

Серия команд S выполняется циклически до тех пор, пока условие истинно в первом случае и ложно - во втором.

Группирование означает объединение одной или нескольких инструкций внутри специальной инструкции. Во всех языках имеются средства для формирования единого блока из группы инструкций (подпрограммы в Бейсике, составные инструкции и процедуры в Паскале). Примером группирования может являться также выполнение в конструкциях циклов следования или выбора и т.д.

1.5 Синтаксические диаграммы

Программирование на любом языке предполагает знание определенных форм записи, которые необходимо соблюдать при написании каждой программы. Правила записи часто бывают, сложны в написании, и поэтому прибегают к различным способам их отображения. Рассмотрим один из них - синтаксическую диаграмму.

Синтаксическая диаграмма - это графическое представление отдельных объектов языка и строения самой программы. Возьмем, например, правило записи команды проверки условия в школьном алгоритмическом языке: команда начинается со служебного слова "если", за ней следует логическое выражение, далее обязательно слово "то", серия команд 1 и, наконец, не обязательно "иначе" и серия команд 2. Синтаксическая диаграмма выражает данное правило в виде схемы игрушечной железной дороги.

Локомотив трогается из пункта, расположенного слева, и прибывает к пункту назначения, расположенному справа, петляя по рельсовым путям. Всякий раз, когда поезд проходит через овальный отсек, к нему прицепляют один вагон. Когда поезд прибывает к пункту назначения, то прицепные вагоны образуют в нашем примере команду "если". Кроме овальных отсеков в синтаксических диаграммах есть еще и прямоугольные. Прямоугольные отсеки сложнее, т.к. они представляют собой ссылки на другие синтаксические диаграммы. Лучше это можно представить так: поезд на входе в прямоугольный отсек снимается с рельс и переставляется на вход другой синтаксической

диаграммы; если там он прибывает к месту назначения, то ему нужно проехать в первой синтаксической диаграмме к выходу прямоугольного отсека. При движении локомотива следите за направленностью его движения по стрелкам.

2. ОПИСАНИЕ ЯЗЫКА ПАСКАЛЬ

2.1 Основные объекты языка

Как и любой другой язык, Паскаль имеет свой алфавит. Программа, написанная на Паскале, состоит из лексем и разделителей. В лексемы Паскаля входят специальные символы, символы-слова, имена, числа, строки символов и директивы. Ниже приведены стандартные или зарезервированные лексемы языка Паскаль.

Буквы: латинские от A до Z, от a до z и русские от А до Я, от а до я

Цифры: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Специальные символы: + - * / = ^ < > () [ ] { }.,:; ' # $

Зарезервированные слова:

Стандартные идентификаторы (имена):

Arctan ConInPtr FilePos Length Port Sqr

Assign ConOutPt FileSize Ln Pos Sqrt

Aux Concat FileChar Lo Pred Str

AuxInPrt ConstPtr Flush LowVideo Ptr Succ

AuxOutPrt Copy Frac Lst Random Swap

BlockRead Cos GetMem LstOutPtr Randomize Text

BlockWrite CrtExit GotoXY Mark Read Trm

Boolean CrtInit HeapPtr MaxInt Readln True

BufLen DelLine Hi Mem Real Trunc

Byte Delay IOresult MemAvail Release UpCase

Chain Delete Input Move Rename Usr

Char EOF InsLine New Reset UsrInPtr

Chr EOLN Insert NormVideo Rewrite UsrOutPtr

Close Erase Int Odd Round Val

ClrEol Execute Integer Ord Seek Write

ClrScr Exp Kbd Output Sin Writeln

РАЗДЕЛИТЕЛИ

Символами-разделителями считаются пробелы, концы строк (разделители строк) и комментарии. Внутри лексем ни разделители, ни их части встречаться не могут. Между двумя следующими друг за другом лексемами должен обязательно следовать один или несколько разделителей.

Комментарии в Паскаль-программе начинаются с символа { или (*и заканчиваются } или *). Сам комментарий может содержать любые символы, кроме } и *). Любой комментарий можно заменить в программе на пробел.

Символы-разделители применяются часто для улучшения читаемости программы.

Например:

program PRIMER;

{Программа сложения натуральных чисел}

var I,J,K: integer;

begin

readln(I,J); { Ввод двух слагаемых }

K:=I+J;

writeln(I,'+',J,'=',K); {Печать результата в форме 12+3=15}

end.

2.2 Структура Паскаль - программы

Язык Паскаль, как учебный алгоритмический язык, лег в основу разработки школьного алгоритмического языка, поэтому оба они имеют много общего и прежде всего это касается структуры программ (алгоритмов).

Сравнительный анализ представленной схемы показывает, что по своему внешнему оформлению запись алгоритма на школьном алгоритмическом языке и программы на языке Паскаль во многом схожи. Действительно, оба этих описания начинаются с заголовка, в котором обязательно указывается имя алгоритма (программы). Наличие имени связано с тем обстоятельством, что описанный алгоритм в РАЯ и программа в Паскале могут служит вспомогательным алгоритмом (процедурой) для других, более сложных алгоритмов (программ).

В обоих языках принято описывать (объявлять) все переменные, фигурирующие в алгоритме (программе) с указанием их типов. Правда, в РАЯ эти переменные подразделяются еще на аргументы, результаты и промежуточные переменные, а в Паскале они просто перечисляются в разделе объявлений.

Идентификатор - это последовательность букв или цифр, начинающаяся с буквы. Отметим, что в системе TURBO в идентификаторах могут встречаться не любые буквы, а только латинские. Под оператором понимается указание ЭВМ по выполнению каких-либо действий.

Как видно из диаграммы, любая Паскаль-программа имеет имя, за которым может следовать список идентификаторов, заключенных в скобки. Заголовок программы заканчивается точкой с запятой. Затем идут объявления, служащие для описания типов данных, процедур и функций. Далее BEGIN, один или несколько операторов, разделенных точками с запятой, и в конце ставится END с точкой. При написании программ используются лексемы и разделители, определенные алфавитом языка.

По написанию инструкций (операторов) Паскаль, как и язык РАЯ, довольно свободен. Инструкция может занимать не одну, а несколько строк. На одной строке можно разместить несколько инструкций. Здесь можно вставлять пробелы и пустые строки (но пробелы в служебных словах недопустимы). Для лучшей читабельности программы строки можно располагать лесенкой.

2.3 Типизация данных

Данные - это общее понятие всего того, с чем оперирует ЭВМ. Любой тип данных определяет множество значений, которые может принимать та или иная переменная, и те операции, которые можно к ним применять. Каждая встречающейся в программе переменная может иметь один и только один тип.

В Паскале имеется три типа данных: простые, составные и ссылочные. Рассмотрим вначале простой тип данных, представленный на следующей схеме:

Начнем рассмотрение с ординальных типов. Под данными ординального типа понимают те, для каждого из которых можно найти их порядковый номер в данном типе. Ординальные типы, таким образом, представляют собой упорядоченные множества.

К любому ординальному значению X применимы три следующие встроенные функции:

ORD(X) - дает порядковый номер, соответствующий X. Результат относится к типу INTEGER;

SUCC(X)- дает следующее за X значение, если X не максимальный элемент соответствующего типа. В последнем случае SUCC(X) суть ошибка;

PRED(X)- дает предыдущее X значение, если только X не минимальный элемент соответствующего типа. В последнем случае PRED(X) суть ошибка.

Наиболее простыми из ординальных типов являются предописанные или встроенные типы: INTEGER, BOOLEAN и CHAR, которые определяют соответственно числовые, логические (булевские) и литерные (символьные) величины. К встроенному (но не ординальному) типу данных относится также тип REAL.

Кроме предописанных, в Паскале существует возможность задавать свои типы данных. К ним относятся перечислимый и диапазонный типы. Каждый из них состоит из элементов предописанных типов, однако, в совокупности они дают совершенно новый тип.

Перечислимый тип задается перечислением всех своих элементов, что видно на следующей синтаксической диаграмме:

DEN_NED = (MO, TU, WE, TH, FR, SA, SU);

MONETA = (1, 2, 3, 5, 10, 20, 50).

Диапазонный тип представляет собой подмножество одного из ординальных типов. Его часто называют еще интервальным.

НАПРИМЕР:

DEN_MES = 1..31;

RAB_DEN = MO..SA;

LATBUKW = 'A'..'Z'.

ЗАМЕЧАНИЕ. Все типы, рассмотренные ранее, включая перечислимый и символьный, называются скалярными. Величины, принадлежащие скалярному типу, - упорядочены (не путать с ординальностью):

3 < 5; 1.2 > -6.8; 'A' < 'C'; true > false; MO > TH.

2.4 Объявление данных

С помощью объявлений программист сообщает компилятору, какие данные, процедуры и функции пользователя будут задействованы в программе. Описательная часть программы (объявления) состоит из 5 разделов, которые должны располагаться в следующем порядке:

раздел модулей;

раздел меток;

раздел констант;

раздел типов;

раздел переменных;

раздел процедур и функций.

Любой из перечисленных разделов может в объявлении отсутствовать.

Раздел описания модулей начинается со служебного слова USES, за которым идет перечень используемых в программе модулей типа CRT, DOS, GRAPH и др. Все эти модули находятся в библиотеке модулей и каждый из них поддерживает соответствующий набор встроенных процедур и функций.

Раздел описания меток начинается со служебного слова LABEL, за которым следует список меток, разделяемых запятыми. Меткой может служить любое целое число, содержащее не более четырех цифр. В конце раздела ставится точка с запятой, например:

LABEL 342,11,1445;

Раздел определения констант начинается со служебного слова CONST. Определение каждой константы содержит идентификатор (имя) константы, знак равенства и значение. Определения отделяются друг от друга точкой с запятой, как показано на диаграмме:

НАПРИМЕР:

const PI = 3.1415927; E = 2.7182818; Z = 'информатика'.

Таким образом, определенные константы принято называть именованными, в отличие от обычных констант программы.

Раздел определения типов начинается со служебного слова TYPE.

Каждому определенному типу соответствует имя. Данный раздел применяется для описания нестандартных типов (перечислимых, диапазонных и др.).

НАПРИМЕР:

type COLOR = (black, white, blue, green, red);

DEN = 1..31;

За разделом типов следует раздел описания переменных. Этот раздел начинается со служебного слова VAR. При объявлении переменных компилятору указывается, сколько переменных используется в программе, какие имена у них и данные, какого типа будут храниться в этих переменных.

НАПРИМЕР:

var X,Y,Z Ж integer; AD1,AD2: real;

TEXT: char; Q: DEN; D: 17..76.

Как видно из примера, интервальный тип не обязательно описывать в разделе TYPE, а достаточно это сделать в настоящем разделе. Это замечание касается и других типов данных, о которых речь пойдет позднее.

3. ПРОСТЫЕ ОПЕРАТОРЫ. ВВОД/ВЫВОД ДАННЫХ

Как уже было сказано выше, под оператором понимается указание по выполнению алгоритмических действий. Всякий оператор имеет определенную структуру и записывается с использованием служебных слов и символов языка. Говорят, что оператор характеризуется своим синтаксисом и семантикой.

Синтаксис оператора есть правило его описания, которое может быть задано либо в виде общей формы записи оператора, либо в виде синтаксической диаграммы. Синтаксическая диаграмма задает и семантику оператора, т.е. определяет те действия, которые заложены в этом операторе, и порядок выполнения этих действий. Для некоторых сложных операторов помимо синтаксической диаграммы необходимо давать дополнительные пояснения по их семантике.

Различают простые и структурные операторы. Простым оператором является такой оператор, который не содержит в себе других операторов. В простом операторе определяется, как правило, одно элементарное действие. В Паскале имеются 3 простых оператора: присваивания, процедуры и перехода. Структурные операторы подразделяются, в свою очередь, на составные, условные, цикла и операторы над записями. Структурный оператор включает в себя другие операторы (как простые, так и составные). Существует несколько способов формирования структурных операторов, о которых речь пойдет в разделе "Структурные операторы".

3.1 Оператор присваивания и выражения

Оператор присваивания относится к простым операторам и его синтаксис, и семантика определяются следующей синтаксической диаграммой:

По этому оператору переменной присваивается значение выражения. Несмотря на кажущуюся простоту оператора присваивания, при его выполнении осуществляется целый набор элементарных действий:

а) переменные выражения получают свои значения;

б) вычисляется значение выражения;

в) переменной присваивается полученное значение.

В простейшем случае, когда выражение задано константой или другой переменной, вычислений не производится и переменная сразу получает свое значение.

НАПРИМЕР:

RAZN:= A - 3.5;

N:= 25; C:= D; Y:= 'программа';

L:= true; P:= X > 10.

В языке Паскаль существует несколько типов выражений: арифметические, литерные, логические (булевские). В этом пункте мы рассмотрим только арифметические выражения.

Арифметические выражения складываются из констант, переменных, стандартных функций с использованием скобок и знаков операций.

В Tурбо-Паскале определены следующие операции над числами:

*, /, +, -, DIV, MOD, где DIV - деление нацело, MOD - вычисление остатка от деления.

Приоритет: *, /, DIV, MOD - высший;

+, - - низший.

НАПРИМЕР:

A:=13 DIV 5;(результат: A=2),

B:=13 MOD 5;(результат: B=3).

Выражения арифметического типа включают в себя числовые константы, переменные и математические функции. Каждое арифметическое выражение может иметь типы: INTEGER и REAL. Тип константы определяется самим видом константы; тип переменной задается в ее объявлении.

Тип арифметического выражения определяется по следующему правилу:

а) для операций "*, +, -", результат имеет тип REAL, если один из операндов имеет тип REAL; если оба операнда типа INTEGER, то результат имеет тип INTEGER;

б) для "/" результат всегда имеет тип REAL;

в) для "DIV, MOD" операнды и результат имеют тип INTEGER.

Значение переменной интервального типа, образованной на основе INTEGER, всегда имеет тип INTEGER. При использовании оператора присваивания нужно соблюдать типизацию объектов слева и справа от знака ":=". Смешение типов недопустимо, за исключением, когда слева от знака ":=" может стоять тип REAL, а справа - тип INTEGER.

В Паскале при написании выражений используются стандартные функции, которые разделяются на следующие виды.

1. Арифметические (математические) функции:

а) ABS(X), X - REAL и INTEGER, на выходе тот же тип;

б) ARCTAN(X), COS(X), SIN(X), EXP(X), LN(X), SQR(X), SQRT(X).

Для этих функций X есть REAL или INTEGER, а результат всегда REAL.

2. Функции преобразования типов:

а) CHR(X), где X - INTEGER;

Результат - символ, кодом которого является число X.

Например: CHR(65) = 'А'.

б) ORD(X), где X - CHAR;

Результат - число типа INTEGER.

Например: ORD('А') = 65.

Эту функцию можно использовать в определении номера элемента в перечислимом типе. Например, пусть имеется фрагмент программы:

type DAY=(mo,tu,we,th,fr,sa,su);

var DEN: DAY;

DEN:=tu; I:=ORD(DEN);

Значением переменной I будет 1, т.к. нумерация начинается с нуля.

в) ROUND(X), где X - REAL;

Результат INTEGER - ближайшее целое к X.

г) TRUNC(X), где X - REAL.

Результат INTEGER - целая часть X.

НАПРИМЕР:

TRUNC(5.8)=5; ROUND(3.14)=3;

ROUND(5.8)=6; TRUNC(-7.7)=-7;

TRUNC(3.14)=3; ROUND(-7.7)=-8.

Функцию ROUND можно выразить через TRUNC следующим образом:

-

¦ TRUNC(X+0.5), если X Є 0;

ROUND(X)={

¦ TRUNC(X-0.5), если X < 0.

L

3. Функции упорядоченных типов:

а) PRED (N) - предшествующий N элемент;

Функция не определена, если N - первый по порядку элемент.

Например: PRED(TU)=MO.

б) SUCC(N) - следующий за N элемент.

Функция не определена, если N - последний элемент типа.

Например: SUCC(MO)=TU.

в) ODD(I), где I - INTEGER, результат - BOOLEAN;

Если I - четное, то значение TRUE;

Если I - нечетное, то значение FALSE.

Эти функции работают в области упорядоченных (ординальных) скалярных типов, т.е. всех простых типов, исключая REAL.

3.2 Операторы процедур. Ввод/вывод информации

Оператор процедуры определяет активизацию процедуры, обозначенную с помощью идентификатора (имени) процедуры. Другими словами, с помощью операторов этого типа осуществляется вызов процедур с указанием в них входных и выходных параметров (подробнее об этом будет сказано в разделе "Процедуры"). Мы начнем знакомство с операторами-процедурами на базе организации ввода/вывода данных в языке Паскаль.

Для организации ввода и вывода данных используются следующие встроенные (машинные) процедуры: READ, WRITE, READLN, WRITELN.

Процедура READ вызывается с помощью соответствующего оператора процедуры, который описывается в виде следующей синтаксической диаграммы:

ОБЩАЯ ФОРМА ЗАПИСИ:

READ(X,Y,..., Z),

где X,Y,..., Z - переменные, называемые списком ввода.

При выполнении процедуры READ работа программы приостанавливается, ЭВМ ждет ввода информации. Пользователь должен с клавиатуры ввести значения переменных, указанных в списке, отделяя их одним пробелом. Ввод завершается нажатием клавиши ENTER. Можно нажимать клавишу ввода и после набора каждого элемента ввода. В этом случае каждое нажатие клавиши ENTER осуществляет присваивание очередной переменной списка ввода ее значения, набранного с клавиатуры. По завершению ввода программа возобновляет свою работу.

Для лучшего понимания работы данной процедуры и ее умелого использования при задании значений нескольких переменных необходимо знать, что при вводе значений с клавиатуры они сначала идут в буфер клавиатуры, а потом считываются в переменные. При считывании буфер очищается по принципу очереди (первым зашел - первым вышел). Это означает, что при вводе сразу нескольких констант и последующем нажатии клавиши ENTER из буфера клавиатуры будет считано столько констант, сколько переменных в операторе READ, а остальные останутся в буфере. При следующем операторе READ остановки работы ЭВМ не будет, и его переменные получат свои значения из буфера (если только в нем достаточно констант для всех переменных).

Например, пусть имеется фрагмент программы, включающий в себя два оператора READ:

READ (A,B,C);

READ (D,E);

и пусть по первому оператору на клавиатуре набраны 5 констант. Тогда при работе второго READ останова работы программы не будет, и переменные C и D получат значения последних двух ранее введенных констант. Если же ввести 4 константы, то второй оператор READ затребует еще одну константу с клавиатуры.

Вызов процедуры READLN имеет тот же синтаксис, что и оператор READ, однако ее работа отличается от работы первой процедуры. При однократном вводе констант отличий нет, а при одноразовом вводе нескольких констант происходит очистка буфера клавиатуры. Так, если в нашем примере заменить первый READ на READLN, и тоже ввести сразу 5 констант, то второй оператор READ произведет остановку работы программы и затребует повторного ввода последних двух значений для переменных D и E. Заметим также, что оператор READN используется преимущественно при вводе текстовых констант.

Эти процедуры служат для вывода на экран констант (как числовых, так и текстовых), значений переменных и выражений. Они вызываются с помощью одноименных операторов процедур.

НАПРИМЕР: WRITE ('программа', X, Y-Z*3).

По этому оператору на экране будет напечатано в одной строке слово "программа" и далее без пробелов значения переменной X и выражения Y-Z*3. Чтобы отделить элементы вывода друг от друга, используется прием форматирования вывода. Так, WRITE(А:20) показывает, что значение переменной А занимает 20 позиций на экране. Если в А входит менее 20 символов, то они сдвигаются вправо, а слева строка заполняется пробелами.

Двойное форматирование используется только для вывода вещественных констант. Например, WRITE(C:17:7) означает, что для вывода C отведено всего 17 позиций, из них 7 позиций предназначены на представление дробной части. Если формат не указан, то вещественные константы выводятся на экран в экспоненциальной форме.

Работа оператора WRITE отличается от работы оператора WRITELN тем, что по завершению вывода у WRITE курсор остается в конце списка вывода, а у WRITELN он переходит на следующую строку. Часто используют оператор WRITELN без списка вывода для печати пустой строки.

Проиллюстрируем работу всех операторов на следующем примере:

program AVERAGE;

var FIRST, SECOND, TROIS, SUM: integer;

begin

writeln(' Введите 3 числа ');

readln(FIRST,SECOND,TROIS);

SUM:= FIRST + SECOND + TROIS;

writeln(' Среднее значение ',FIRST:4,',',SECOND:4,',');

write(TROIS:4,' равно ';(SUM div 3):3)

end.

На экране будет напечатано:

ПРИМЕЧАНИЕ. Мы рассмотрели только два вида операторов процедур READ и WRITE. Более подробно об операторах процедур речь пойдет в разделе "Процедуры".

3.3 Оператор перехода GOTO

GOTO - это оператор безусловного перехода на оператор или процедуру с указанной меткой. Все метки должны быть описаны в объявлении в разделе LABEL.

При использовании оператора перехода необходимо соблюдать следующие правила:

1. Недопустимо метить одной меткой несколько операторов или процедур.

2. Метка, которая указывается в операторе перехода, должна находиться в том же блоке, что и сам оператор перехода. Другими словами, недопустим выход из блока или вход внутрь него.

3. Недопустим вход внутрь структурного оператора.

label 12;

12: write('Введите значение N > 0 '); readln(N);

iF N <= 0 then goto 12;

Не рекомендуется часто применять оператор GOTO, т.к. это ведет к нарушению структурности программы. Наиболее распространенным случаем использования оператора GOTO является обработка ошибки неправильного ввода данных с клавиатуры, как это показано в рассмотренном примере.

4. СТРУКТУРНЫЕ ОПЕРАТОРЫ. ОРГАНИЗАЦИЯ ВЕТВЛЕНИЙ И ЦИКЛОВ

Структурные операторы строятся из других операторов по определенным правилам. Операторы, входящие в структурный оператор, выполняются последовательно в составных операторах и операторах над записями, альтернативно в условных операторах, многократно в операторах цикла.

4.1 Составной и пустой операторы

При формировании структурных операторов существуют некоторые ограничения на число входящих в него операторов. В частности, в операторе выбора IF (в школьном алгоритмическом языке команда "если"), после служебного слова THEN (аналог - "то") может стоять только один оператор. Поэтому в Паскале возникла необходимость группирования операторов в единое целое - в один составной оператор.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11