Pascal. Основы

Как и любой другой язык программирования, Паскаль имеет свой алфавит. Под алфавитом языка программирования понимают набор символов, с помощью которых могут быть образованы величины, выражения и операторы.

Алфавит языка Паскаль включает:

• Латинские буквы;
• Цифры;
• Специальные символы (+ - * / = ^ < > ( ) { } [ ] . , : ; ‘# $ и др.).

Для описания величин в языке Паскаль используются константы и переменные.

Константы – величины, не изменяющие своего значения в процессе выполнения программы.

Переменные – величины, в ходе выполнения программы могут быть неоднократно переопределены.

Типы констант и переменных

Паскаль позволяет использовать следующие типы констант и переменных:

• Простые
  • целочисленный тип (integer);
  • логический (boolean);
  • символьный (char);
  • перечисляемый (задается перечислением всех возможных значений переменной);
  • интервальный (задается с указанием наибольшего и наименьшего значений);
  • вещественный (real);
• Строковые
  • строка (string);
• Структурированные
  • массивы (array);
  • записи (record);
  • множества (set);
  • файл (file);
• Ссылочные.

Каждому из перечисленных типов соответствует свой набор операций по обработке данных. Так, для целочисленного и вещественного типов используются операции арифметических действий (сложение, вычитание, умножение, деление). Для логического типа выполняются операции and – логическое и, or – логическое или, xor – логическое исключающее или, not – логическое не.

Кроме того, Паскаль предусматривает возможность вычисления для каждого типа данных значений стандартных функций.

В данной таблице приведены стандартные арифметические функции.

Cos(x)

Sin(x)

Abs(x)

Sqr(x)

Sqrt(x)

Arctan(x)

Exp(x)

In(x)

Odd(x)

Trunc(x)

Round(x)

Примечание: Во всех тригонометрических функциях число x указывают в радианах.

Переменные и константы с помощью знаков операций, стандартных функций и круглых скобок могут связываться в выражения. Правила их записи близки к соответствующим правилам записи математических выражений. При вычислении значений выражений устанавливается следующий приоритет выполнения операций:

• Not;
• *, /, mod, div, and;
• +, -, or;
• <, <=, >, >=, <>, =.

Операции одного и того же старшинства выполняются слева направо в порядке их появления в выражении. Выражения в круглых скобках вычисляются в первую очередь.

Любая программа, написанная в Паскаль, строится в соответствии с рядом правил, определяющих ее структуру. В частности, в состав любой программы должны входить три раздела:

• Объявления и соглашения;
• Тексты процедур и функций;
• Основной блок программы.

Лишь в простейших программах второй из перечисленных разделов может отсутствовать. Каждый раздел имеет в свою очередь составные части, так что в целом структуру программы, написанной на языке Паскаль, можно представить следующим образом.

Раздел объявлений и соглашений

Program {заголовок программы}
Uses {подключаемые библиотеки}
Label {объявление меток}
Const {объявление констант}
Type {объявление типов}
Var {объявление переменных}
Раздел текстов процедур и функций:
Procedure (function) {описание процедуры (функции)}
Раздел основного блока программы:
Begin {начало блока}
Операторы
End. {конец блока}
 

Кроме того, в программе могут использоваться комментарии – любой текст, ограниченный (*…*) или {…}. Комментарий может быть помещен в любом месте программы.

Рассмотрим более подробно назначение каждой части программы.

Заголовок программы состоит из зарезервированного слова Program и идентификатора – имени программы.

В строке Uses производится подключение используемых в данной программе библиотек (стандартных модулей). Паскаль содержит ряд модулей, в том числе:

• System – системный модуль низкоуровневых программ поддержки языка Паскаль; подключается автоматически, даже при отсутствии ссылки на него в строке uses;
• Dos и WinDos – модули поддержки часто используемых функций MS DOS и Windows;
• Crt – модуль управления режимами вывода информации на экран;
• Printer – модуль управления выводом информации на печать;
• Overlay – модуль управления оверлеями языка Паскаль; позволяет выполнять программы, которым требуются большие объемы памяти;
• Strings – используется при написании программ, совместимых с Windows;
• Graph – модуль для работы с графикой.

В разделе описания меток содержатся сведения об используемых в программе метках. Переход по ним выполняется оператором goto. Метки отделяются от помечаемого оператора знаком “:”, должны быть описаны, могут быть целочисленными (от 0 до 9999) или идентификаторами. Каждая описанная метка обязательно должна появиться в программе.

Для описания констант используется ключевое слово const, имя константы, знак “=” и значение константы:

Const Имя1 = значение 1;
      Имя2 = значение 2;
      …
 

В разделе описания типов Type программист может задавать свои типы, сформированные на основе определенных правил с использованием стандартных типов.

В разделе Var описываются переменные, используемые в программе:

Var список 1: имя типа 1;
    Список 2: имя типа 2;
         …
 

В списке переменных их имена отделяются запятой, в качестве имени типа можно использовать один из стандартных типов или идентификатор типа, объявленного в разделе Type. Описанные таким образом переменные могут использоваться в пределах блока, где они были описаны, а также во всех вложенных блоках, если в них эти переменные не описаны повторно.

В разделе текстов процедур и функций в соответствии с определенными правилами производится описание процедур и функций.

Процедура

Процедура имеет следующую структуру:

Procedure имя процедуры (формальные параметры);
Раздел объявлений
Begin
  Операторы
End;
 

Раздел объявлений процедуры может включать подразделы Label, const, type, var для обявления локальных меток, постоянных, типов и переменных собственно. Слово «локальный» означает, что все перечисленные объекты могут быть использованы только в рамках данной процедуры или других подчиненных ей процедур.

Функция

Описание функций отличается по структуре от описания процедур только заголовком:

Function имя функции (формальные параметры): тип результата;
Begin
  Операторы
End;
 

Функция – это особый вид процедуры, результатом разботы которой является единственное значение. С этим значением связывается имя функции, в то время как име процедуры служит только для ее вызова.

Основной блок программы состоит из ряда операторов и является выполняемой частью программы. Он начинается со слова Begin и заканчивается словом end, после которого должна стоять точка. Операторы языка Паскль не привязаны к определенной позиции строки. В одной строке можно указывать несколько операторов. Исполняемые операторы отделяются друг от друга знаком « ; ».

Допускается перенос с одной строки на другую частей операторов (но без разделения ключевых слов).

Как было указано выше, основной блок программы представляет собой некоторый набор операторов.

Оператор – неделимый элемент программы, который позволяет выполнить определенные действия.

Операторы должны записываться строго в соответствии с правилами, установленными для данного языка программирования. Рассмотрим основные операторы языка Паскаль.

Оператор присваивания

Данный оператор предписывает запомнить некоторое значение в переменной. Значение и индентификатор переменной разделены парой знаков « := ». Типы объектов с обеих сторон данного знака должны строго совпадать, за исключением того случая, когда тип переменной – real, а тип выражения – integer.

Общий вид оператора:

<переменная>:=<выражение>
 

Например:

А:= A=1; 
C:= f/p*100;
 

Операторы ввода/вывода

Немногие программы обходятся без ввода данных и совсем нет таких, которые не выводят полученные результаты. Ввод данных с клавиатуры дисплея выполняется операторами:

Read(<список переменных>);
Readln(<список переменных>);
 

Где <список переменных> - последовательность имен переменных, разделенных запятыми. Буквы ln добавляются в конце оператора для того, чтобы курсор автоматически переходил на следующую строку при выводе на экран текстов или результатов выполнения программы.

Например:

Readln(x,y,z);
Read(beta,gamma);

При выполнении оператора read (readln) программа останавливается и ждет, пока нужное количество чисел не будет введено с клавиатуры. Вводимые числа разделяют пробелами или нажатием клавиши Enter. По завершении ввода данных следует нажать Enter, после чего компьютер перейдет к выполнению следующего оператора программы.

Вывод данных на экран дисплея выполняется операторами:

Write(<список выражений>);
Writeln(<список выражений>);
 

Выражения в списке разделяются запятыми. Значения выражений сначала вычисляются, а затем выводятся на экран. Буквы ln имеют то же значение, что и в операторе readln.

Вслед за выражением через двоеточие можно указать ширину поля экрана, в котором разместится выводимое значение.

Например:

Оператор

write(10:3, 55:6)

займет для вывода числа 10 три позиции, а для вывода числа 55 – шесть позиций на экране.

При выводе вещественных значений можно указать, сколько десятичных цифр следует сохранить в дробной части числа, причем количество цифр указывается вслед за шириной поля после двоеточия.

Например:

Если х =3,14159, то оператор

write(x:6:2)

займет для вывода переменной х шесть позиций, две из которых будут использованы для дробной части х (т.е. значение х будет округлено до 3,14).

Для того, чтобы прокомментировать выводимые значения, в список ввода можно помещать строки любых символов, заключенные в одинарные кавычки – апострофы.

Например:

При выполнении фрагмента программы

Х:=3.5;
Write(‘Ответ:’, x:4, ‘км/с’);
 

На экран будет выведено:

Ответ: 3.5 км/с

Приведем пример Паскаль-программы.

Задача – составить программу для подсчета суммы двух заданных чисел. Для этого необходимо ввести текст в память компьютера и сохранить на диске под именем pr1. Далее запустить программу на выполнение. При наличии ошибок внести соответствующие исправления. Получить результаты работы программы.

Текст программы:

Program sum;
Var a, b, s: real;
Begin
  Write(‘Введите значения чисел a и b’);
  Readln(a,b);
  S:=a+b;
  Writeln(‘Сумма =’; s:7:2);
End.