Билет 5. 1. Язык программирования Turbo Pascal

1. Язык программирования Turbo Pascal. Типы данных. Реализация алгоритмической структуры «ветвление» на языке программирования.

Язык программирования Pascal (назван в честь выдающегося французского математика и философа Блеза Паскаля (1623 - 1662)), разработан в 1968–1971 гг. Никлаусом Виртом, профессором, директором Института информатики Швейцарской высшей политехнической школы. Язык Pascal, созданный первоначально для обучения программированию как систематической дисциплине, скоро стал широко использоваться для разработки программных средств в профессиональном программировании.

Тип – это множество значений переменной вместе с множеством операций, которые можно выполнять над элементами этого множества. Заданием переменной некоторого типа, явно определяется множество значений, которые можно присваивать этой переменной, а также операции, с помощью которых можно манипулировать ее значениями.

В Pascal все типы данных разделятся на следующие группы:

− скалярные (к скалярным относятся типы данных, значения которых не содержат составных частей, то есть простые типы: целочисленный, вещественный, логический, символьный, перечисляемый, интервальный (тип диапазон));

− ссылочный (являются указателями на данные других типов);

− структурированные (в своей основе имеет один или несколько скалярных типов данных: строковые, регулярные - массивы, множественные, комбинированные - записи, файловые);

− процедурные и объектные (используются в объектно-ориентированном программировании).

Рассмотрим скалярные типы данных. Они определяют упорядоченные множества значений. Ниже описаны скалярные типы, записанные по группам.

В Turbo Pascal пять предопределенных целочисленных типов: Shortint (короткое целое), Integer (целое), Longint (длинное целое), Byte (длиной в байт беззнаковый) и Word (длиной в слово беззнаковый). Каждый тип обозначает определенное подмножество целых чисел.

Byte. Диапазон значений типа: 0..255. Занимает размер памяти 1 байт.

Word. Диапазон значений типа Word: 0..65535. Занимает размер памяти 2 байта.

Shortint. Диапазон значений типа: -128…127. Занимает размер памяти 1 байт.

Integer. Диапазон значений типа: -32768..32767. Занимает размер памяти 2байта.

Longint. Диапазон значений типа: -2147483648…2147483647. Занимает размер памяти 4 байта.

К данными целого типа применимы следующие операции:

− сравнения ("=" равенство, "<>" неравенство, "<" меньше, "<=" меньше либо равно, ">" больше, ">=" больше либо равно);

− сложение (+);

− одноместный (унарный) плюс (+);

− вычитание (-);

− одноместный (унарный) минус (-);

− умножение (*);

− деление на цело (получение частного) (DIV);

− получение остатка от деления на цело (для беззнаковых второй операнд должен быть положительным) (MOD);

− логический сдвиг влево (ShL);

− логический сдвиг вправо (ShR).

При логическом сдвиге биты, оказавшиеся за пределами разрядной сетки кода, отбрасываются, а вместо недостающих устанавливаются нули.

К вещественному типу относится подмножество вещественных чисел, которые могут быть представлены в формате с плавающей точкой с фиксированным числом цифр. Имеется пять видов вещественных типов: вещественное (Real), с одинарной точностью (Single), с двойной точностью (Double), с повышенной точностью (Extended) и сложное (Comp). Действия над типами с одинарной точностью, с двойной точностью и с повышенной точностью и над сложным типом могут выполняться только при наличии математического сопроцессора.

Real. Диапазон значений типа: 2.9E-39..1.7E+38 (здесь и далее значения приводятся по абсолютной величине). Данные типа Real имеют точность 11-12 значащих цифр после запятой. Занимают размер в памяти 6 байт.

Single. Диапазон значений типа: 1.5E-45…3.4E+38. Точность 7-8 значащих цифр после запятой. Занимают размер в памяти 4 байта.

Double. Диапазон значений типа: 5.0E-324...1.7E+308. Точность 15-16 значащих цифр после запятой. Занимают размер в памяти 8 байт.

Extended. Диапазон значений типа: 3.4E-4932...1.1E+4932. Точность 15-16 значащих цифр после запятой. Занимают размер в памяти 10 байт.

Comp. Диапазон значений типа: -9.2E+18…9.2E+18. Это 64-битное целое число. Занимают размер в памяти 8 байт.

Над данными вещественных типов допустимы следующие операции:

− сложение (+);

− одноместный (унарный) плюс (+);

− вычитание (-);

− одноместный (унарный) минус (-);

− умножение (*);

− деление (получение частного) (/);

Множеством значений типа данных Char являются символы, упорядоченные в соответствии с расширенным набором символов кода ASCII. При вызове функции Ord(Ch), где Ch – значение символьного типа, возвращается порядковый номер Ch. Строковая константа с длиной 1 может обозначать значение константы символьного типа. Любое значение символьного типа может быть получено с помощью стандартной функции Chr(N), где N - порядковый номер символа кода ASCII. Над данными типа Char допустимы операции сравнения (=, <>, <, <=, >, >=).

Данные типа Boolean могут принимать два значения: True (Истина) и False (Ложь). Над данными типа Boolean допустимы следующие операции:

сравнения (=, <>, <, <=, >, >=);

− And (логическое И);

− Or (логическое ИЛИ);

− Xor (логическое исключающее ИЛИ);

− Not (логическое отрицание).

Перечислимые типы определяют упорядоченные множества значений через перечисление идентификаторов, которые обозначают эти значения. Упорядочение множеств выполняется в соответствии с последовательностью, в которой перечисляются идентификаторы. При указании идентификатора в списке идентификаторов перечислимого типа он описывается как константа для блока, в котором указано описание перечислимого типа. Типом этой константы является описанный перечислимый тип. Порядковый номер перечислимой константы определяется её позицией в списке идентификаторов при описании. Перечислимый тип, в котором описывается константа, становится ее типом. Первая перечислимая константа в списке имеет порядковый номер 0. Пример перечислимого типа:

Type

Number=(one, two, three, four);

Согласно этим описаниям one является константой типа Number. При применении функции Ord к значению перечислимого типа Ord возвращает целое число, которое показывает, какое место по порядку занимает значение в отношении других значений этого перечислимого типа. Согласно предшествующим описаниям, Ord(one) возвращает 0, Ord(two) возвращает 1 и так далее.

Разветвляющимся называется алгоритм в котором порядок выполнения действий зависит от некоторого условия.

Общий вид блок-схем алгоритмической структуры “ветвление”

Синтаксис на языке программирования TurboPascal:

Полное ветвление: if <условие> then <оператор1> else <оператор2>;

Неполное ветвление: if <условие> then <оператор1 >;

Если <условие> истинно (true), то выполняется <оператор_1>, в противном случае (false) - <оператор_2>.

<Условие> - логическое выражение типа Boolean;

Если <условий> несколько, то они заключаются в скобки и объединяются ключевыми словами: and, or, not.