Презентация на тему Тема 2. Основные элементы языка Паскаль

программы
Основные объекты программы
Типы данных и операции, производимые с ними
Стандартные

Содержание

Виртом первоначально для целей обучения программированию.
В настоящее

обладает гораздо большими выразительными возможностями, т.е. его алфавит значительно

задаются в удобном для человека виде, например, с помощью

язык в значительной мере является машинно-независимым.

буквы, цифры и специальные символы.
1. Прописные и строчные буквы

2. Десятичные цифры: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

буквы русского алфавита
(для комментариев, для вывода сообщений на экран):

– минус
* звездочка / дробная черта (слэш)
> больше

нельзя разделять пробелами
не равно

понял, какие именно действия от него ожидаются, ваша программа

модули и библиотеки }
Label …; { раздел объявления меток

Procedure …; { раздел описания процедур }
Function …; { раздел описания функций }

комментарии в фигурных скобках не обрабатываются

может встречаться в тексте программы более одного раза, их

начале процедур и функций.
{----------------------------------------
Max – максимальное из двух

условного оператора, оператора выбора и т.п. сдвигается вправо на

for i:=1 to n do begin j := 0; while j < i
do begin j := j + 1; k := k mod N; end; k
:= k + 1; end;

for i:=1 to n do begin
j := 0;
while j < i do begin
j := j + 1;
k := k mod N;
end;
k := k + 1;
end;

легче читать текст программы
видны блоки begin-end (где начинаются и заканчиваются)

переменных: Sum, ShowMenu, count, speed.
пробелы в операторах



выделение пустыми строками

if(a

if ( a < b ) then
b := c + d;

{ ввод данных }
writeln( 'Введите число' );
read ( n );
{ вычисления }
n2 := n*n;
{ вывод результата }
writeln ( 'Его квадрат ', n2);

алгоритм решения задачи
2. Нужно придумать имена константам, переменным
3. Нужно

величина, имеющая имя.
Переменная – изменяющаяся величина, имеющая имя (ячейка

алгоритм, описывающий некоторые действия (рисование окружности).
Функция – вспомогательный алгоритм

переменным, функциям и процедурам, да и всей программе целиком)

_
заглавные и строчные буквы не различаются
Имена НЕ могут включать
русские

имя не может начинаться с цифры

4Wheel Вася

“PesBarbos” TU154

[QuQu] _ABBA

известно еще до начала работы программы.

необходимы для оформления наглядных

Константы

{ целое число }
pi = 3.14; { вещественное число

целая и дробная часть отделяются точкой

можно использовать русские буквы!

может принимать два значения:
True (истина, «да»)
False (ложь, «нет»)

констант:

неименованные константы (цифры и числа, символы и строки, множества);
именованные

и потому их не нужно описывать.
Тип неименованной константы определяется

+ х;
char3 := 'z';
string4 := 'abc' + string44;
set5 :=

Примерами использования неименованных констант могут послужить следующие операторы:

их названия, должны иметь имя. Стало быть, эти имена

m = 1000000000;
mmm = n*100;
x = 2.5;
c = 'z';
s

Примеры описания нетипизированных констант:

Нетипизированные константы

использовать при объявлении других констант, переменных и типов данных.

следующему шаблону:
const
< имя константы > : < тип

x: real = 2.5;
c: char

Примеры описания типизированных констант:

Типизированные константы

Примеры типизированных констант других типов будем приводить по мере изучения соответствующих типов данных.

тип данных и значение. Значение переменной можно изменять во

Наиболее часто применяемые типы переменных:
integer { целая }
real { вещественная }
char { один символ }
string { символьная строка }
boolean { логическая }

быть описаны в специальном разделе var по следующему шаблону:

Пример объявления переменных (выделение памяти):

var a, b: integer;
Q: real;
s1, s2: string;

var <имя переменной 1> [, <имя переменной 2,
...>] : <имя типа 1>;
<имя переменной 3> [, <имя переменной 4,
...>] : <имя типа 2>;

понимания программы.
Комментарий представляет собой пояснительный текст, который можно записывать

{ Комментарий к программе Regress }
{ Блок вычисления
корней уравнения }
(* Переменная для вычисления суммы ряда *)

подразделяются на четыре класса:
объясняющие назначение программы;
поясняющие смысл идентификаторов

*) встречаться не должны.
Во время компилирования программы комментарии игнорируются.

об объеме памяти, необходимой для работы программы, были предоставлены

функций, выражений, принадлежащих к данному типу;
внутреннюю форму представления

существует множество стандартных типов данных и плюс к тому

= ;
Типы данных, конструируемые программистом, описываются в разделе

type lat_bukvy = 'a'..'z','A'..'Z';

Например:

нет нужды описывать их в разделе type. Однако при

можно немного сократить текст программы.
Стандартные конструируемые типы также можно не описывать в разделе type.
Однако в некоторых случаях это все равно приходится делать из-за требований синтаксиса. Например, в списке параметров процедур или функций конструкторы типов использовать нельзя (см. лекции далее).

type int = integer;

функции, значения которых реализуются множеством целых чисел.
Целочисленные типы данных

Целочисленный тип данных BYTE

Целочисленный тип данных WORD

Допустимые значения: от 0 до 255
Пример: 5 58
Формат хранения в оперативной памяти: 1 байт без знака

Допустимые значения: от 0 до 65535
Пример: 5 58 43467
Формат хранения в оперативной памяти: 2 байта без знака

могут быть отрицательными.
Байт (символ)
память: 1 байт = 8 бит

биты

младший

старший

старший полубайт
старшая цифра

младший полубайт
младшая цифра

416

E16

10011102 = 4E16

байта = 16 бит диапазон значений 0…65535, 0…FFFF16

биты

старший байт

младший байт

4D16

7A16

1001101011110102 = 4D7A16

SHORTINT
Целочисленный тип данных INTEGER
Допустимые значения: от –128 до 127
Пример:

Допустимые значения: от –32768 до 32767
Пример: 5 –58 0 10000 –32768
Формат хранения в оперативной памяти: 2 байта со знаком

LONGINT
Допустимые значения: от –2147483648 до 2147473647
Пример: 5 –3345550 3345550

при сложении с 1 даст 0.
1 байт:

Целые числа со знаком

Старший (знаковый) бит числа определяет его знак. Если он равен 0, число положительное, если 1, то отрицательное.

не помещается в 1 байт!

(–a) в двоичном дополнительном коде.
Решение:
Перевести число a–1 в двоичную

= – 78

знаковый бит

знаком
память: 1 байт = 8 бит диапазон значений:
max

можно работать с отрицательными числами

уменьшился диапазон положительных чисел

127

– 128

2 байта = 16 бит
диапазон значений
–

больших положительных чисел получается отрицательное (перенос в знаковый бит).
+
64
64
–

отрицательных чисел получается положительное (перенос за границы разрядной сетки).
+
–

0

– 128

1

в специальный бит переноса

операции отношения.
Целочисленные типы данных
Арифметические операции
+ сложение,
– вычитание,

21 Div 4 = 5 21 MOD 5 = 1
4 DIV 8 = 0 4 mod 8 = 4
(-2 mod 5)= -2

равенство, неравенство,
< меньше, >

функции, значения которых реализуются множеством действительных (вещественных) чисел.
Вещественные

Вещественный тип данных REAL

Вещественный тип данных SINGLE

Допустимые значения: от 2.9e–39 до 1.7e+38
Пример: 5.567 58e–3 1.76e+8 1.0
Формат хранения в оперативной памяти: 6 байт, в том числе 11 цифр для мантиссы

Допустимые значения: от 1.5e–45 до 3.4e+38
Формат хранения в оперативной памяти: 4 байта, в том числе 7 цифр для мантиссы

DOUBLE
Вещественный тип данных EXTENDED
Допустимые значения: от 5.0e–324 до 1.7e+308

Допустимые значения: от 3.4e–4932 до 1.1e+4932
Формат хранения в оперативной памяти: 10 байт, в том числе 19 цифр для мантиссы

Вещественный тип данных COMP

Допустимые значения: от –9.2e+18 до 9.2e+18
Формат хранения в оперативной памяти: 8 байт, в том числе 19 цифр для мантиссы

M ⋅ 2e
s – знак (1 или -1)
M –

M = 0 или 1 ≤ M < 2

15,625 =

1111,1012 =

1⋅1,1111012 ⋅23

знак

порядок

мантисса

Пример:

Binary Floating-Point Arithmetic (IEEE 754)
15,625 = 1⋅1,1111012 ⋅23
s

Знаковый бит:
0, если s = 1
1, если s = – 1

Порядок со сдвигом:
p = e + E (сдвиг)

Дробная часть мантиссы:
m = M – 1

⋅23
4 байта = 32 бита
p = e+127 = 130

m = M – 1 = 0,1111012

операции отношения.
Вещественные типы данных
Арифметические операции
+ сложение,
– вычитание,

3.0+7.51 6.2–10/33
5.23*(–10.1E2) 21.2/(11.21E–2)

неравенство,
< меньше, > больше,

Вещественные типы данных

True и False.
Логический тип данных BOOLEAN
Логические операции
Not – логическое

образом, что
True < False.
Это позволяет применять к

Логический тип данных BOOLEAN

значения: один символ из кодовой таблицы (256 символов кода

типа String – это цепочка символов типа Char.
String

– двоичные коды

или 65536

256

коды

(международная)

кодовая страница
ASCII = American Standard Code for Information Interchange
0-31

задавать две константы, определяющие границы диапазона значений для данной

Type <Имя типа> =
<константа 1> .. <константа 2> ;

Формат описания типа:

Type Dni = 1 ..31;

Например:

перечисляемого типа задает упорядоченное множество значений путем перечисления имен,

Type <Имя типа> = (<имя данного 1>,
<имя данного 2>, …, <имя данного k>);

Формат описания типа:

Type Weekday = (Monday, Tuesday, Wednesday,
Thursday, Friday, Saturday, Sunday);
Colour = (Red, Orange, Yellow, Green, Blue,
Black);
Operation = (Plus, Minus, Times, Divide);

Например:

порядковые типы. Такое название можно обосновать двояко:
Каждому элементу порядкового

Порядковые типы данных

следующие стандартные функции и процедуры:
Функция ord(x) возвращает порядковый номер

Порядковые типы данных

следующее за х (для арифметических типов данных это эквивалентно

Порядковые типы данных

применения процедуры inc(x) полностью совпадает с результатом применения функции

Порядковые типы данных

типа данных
type sixteen = 0..15;
попытка прибавить 1 к

Порядковые типы данных

1111
1
10000

подробно.
Логический тип boolean имеет два значения: false и true,

type явным перечислением их элементов.
Например:
type week =(sun,mon,tue,wed,thu,fri,sat)

Типы данных, относящиеся к порядковым

данных, являющиеся комбинацией нескольких стандартных типов.
Например:
type valid_for_identifiers=

Типы данных, относящиеся к порядковым

величин, например, символа в целое число, вещественного числа в

Функции преобразования типов

в целый тип. Аргумент функции – логический, символьный, перечисляемый

Функции преобразования типов

ct:=c/s;
синус, косинус, тангенс и котангенс угла 30°

x (натуральный
логарифм)
ab
exp(7*ln(x-3))
(x-3)7
exp(x*ln(2))
2 x

целое
с округлением
Перевод дробного числа в целое с отбрасыванием

a1:=Round(2.34);

a1 = 2

a2:=Trunc(2.34);

a2 = 2

b1:=Round(8.51);

b1 = 9

b2:=Trunc(8.51);

b2 = 8

c1:=Round(-3.7);

c1 = -4

случайных чисел в исходное состояние.
Random – стандартная функция формирования

Генераторы случайных чисел

с другом - с учетом допустимых для их операндов

abs(k)
выражение, результат которого принадлежит к типу boolean
вторым операндом является

(x mod k) + min(a,b) + trunc(z)

сочетание арифметических операций и вызовов функций

odd(round(x/abs(x)))

"многоэтажное" выражение

sin(-x*x-1/(1+x))*(koef[1]*koef[1]-4*koef[2]);

"многоэтажное" выражение с использованием массива

то чем меньше глубина вложенности скобок, тем позже вычисляется

!

указанием последовательности вычислений
a + b * c / d

a * not b or c * d = 0

результат принадлежит к вещественному типу данных

результат принадлежит к логическому типу данных

3 1 2

2 1 4 3 5

-min(a + b, 0) * (a + 1)

результат принадлежит к целочисленному типу данных

3 2 1 5 4

(и любых других) операций компилятору требуется, чтобы типы операндов

Совместимость типов данных

соответствия типов. Она требуется при действиях с указателями (см.

Эквивалентность

Т2 - будут эквивалентными, если верен хотя бы один

Эквивалентность

Т1 и Т3;
Т1 и Т4;
Т1 и Т5;

type T2 = T1;
T3 = T1;
T4, T5 = T2;

Т2 - будут эквивалентными, если верен хотя бы один

а также при вызовах подпрограмм (для параметров-значений).
Совместимость означает, что

Совместимость

совместимыми, если верен хотя бы один вариант из перечисленных

Совместимость

по присваиванию гарантирует, что в тех случаях, когда производится

Совместимость по присваиванию

операции" выше, тип результата арифметических операций (а следовательно, и

Неявное приведение типов данных

Неявное приведение типов данных
a:= 10; {a: byte}
a:= -a;
writeln(a);
то

Неявным образом осуществляется и приведение при несоответствии типов переменной-счетчика и границ в циклах for (см. след. Тему).

если указать директиву компилятора {$R+}, которая принуждает компилятор всегда

Неявное приведение типов данных

способом: просто указав новый тип выражения, например:
a:= byte(b).

Явное приведение типов данных

различающиеся по длине. Тогда значение может измениться в соответствии

Явное приведение типов данных

аргумент и результат которых принадлежат к совершенно различным типам

Функции, изменяющие тип данных

цифру из дробной части положительного вещественного числа x. Например,

Функции, изменяющие тип данных

d:= trunc(x*10) mod 10;

Решение. 1-й способ. Решение этой задачи можно получить, если умножить заданное число на 10. В этом случае задача сведется к выделению последней цифры полученного произведения.
Нужно еще учесть, что операция mod применима к целому числу, поэтому произведение нужно преобразовать к целому виду, например, отбросив дробную часть.
Получаем оператор, решающий задачу:

заданное число }
d, cod: integer; { первая цифра дробной

2-й способ. Возможно решение с помощью преобразования числа в строку символов (будет рассмотрено в Теме 5). В этом случае в строке нужно найти позицию точки и выделить следующую за ней цифру.
Получаем такой фрагмент:

элемент программы, который позволяет выполнять определенные алгоритмические действия.
Если говорить

присваивание переменной а значения переменной b. В правой части

(GoTo).
Операторы вызова подпрограммы (например, Abs, Write, ReadLn).

это последовательность операторов, заключенных в операторные скобки Begin и

для изменения значения переменной.
program qq;
var a, b: integer;
begin
a

a

?

5

5

b

?

5+2

7

a

5

7*4

28

Пример:

арифметических операций:
+ - * /

умножение

деление

деление нацело

остаток от деления

<имя переменной> := <выражение>;

является именем переменной, которой присваивается значение выражения, стоящего справа.

Оператор присваивания

y);
Discriminant := Sqrt(b*b-4*a*c)/2/A;
Index := Index + 1;
Letter :=

y: real;
begin
a := 5;

Какие операторы неправильные?

имя переменной должно быть слева от знака :=

целая и дробная часть отделяются точкой

integer;
begin
a := 5;
b := a + 2;

деление, div, mod слева направо
сложение и вычитание слева направо
z

x:=(a*a+5*c*c-d*(a+b))/((c+d)*(d-2*a));

2 3 5 4 1 7 8 6 9

2 6 3 4 7 5 1 12 8 11 10 9

должен быть результативным. В общем случае это означает, что

Ввод и вывод: консоль

пользователем вручную (т.е. с консоли), применяются команды
Ввод с консоли

read ( <список_ввода> )

readln ( <список_ввода> )

Первая из этих команд считывает все предложенные ей данные, оставляя курсор в конце последней строки ввода, а вторая - сразу после окончания ввода переводит курсор на начало следующей строки. В остальном же их действия полностью совпадают.

Список ввода - это последовательность имен переменных, разделенных запятыми.

программа может получить с клавиатуры данные сразу для четырех переменных, относящихся к различным типам данных.

readln(k, x, c, s);
{k:byte; x:real; c:char; s:string}

завершать ввод - нажатием клавиши Enter.
Ввод данных заканчивается

Ввод с консоли

из внешней формы представления во внутреннюю, определяемую типом переменных.
Типы

Ввод с консоли

с консоли значение для boolean-величины, придется действовать более хитро:

Ввод с консоли

repeat
writeln('Согласны ли Вы с этим утверждением?');
writeln('y - да, n - нет');
readln(c); {c:char}
case c of
'y': b:= true;
'n': b:= false;
else: writeln('Ошибка!');
end;
until (c='n') or (c='y');

не являются базовым типом, вводить тоже разрешается.
Признаком окончания

Ввод с консоли

человека ввода с клавиатуры, не нужно полагать, что он

Вывод на консоль

строчка:

Введите два вещественных числа (0.1

Вывод на консоль

какое-либо сообщение, воспользуйтесь процедурами
write( )
Первая из

Вывод на консоль

writeln( <список_вывода> )

переменных или констант, записанных через запятую; все эти переменные

writeln(a, b, c);

Вывод на консоль

Переменные, составляющие список вывода, могут относиться к целому, вещественному, символьному или булевскому типам.
В качестве элемента списка вывода кроме имен переменных могут использоваться выражения и строки.
Оператор Writеln без параметров реализует пропуск строки и переход к началу следующей строки.

приведенной в конце предыдущего слайда, то выводимые символы окажутся

Форматированный вывод

writeln(a, ' ', b, ' ', c);

Но предпочтительнее задать для всех (или хотя бы для некоторых) переменных формат вывода:

writeln(a:5, b, c:20:5);

количество позиций, выделяемых под дробную часть числа

него пространство, количество позиций будет автоматически увеличено.
Если же

Форматированный вывод

= 'x', а c = 10.5, то после выполнения

_ _ _25_x_ _10.50000

Форматированный вывод

writeln(a:5, ' ', b, c:20:5);

на экране или в файле будет записано следующее:

Особенно важен формат при выводе вещественных переменных.
К примеру, если не указать формат, то число 10.5 будет выведено как
1.0500000000Е+0001.
Такой формат называется записью с плавающей точкой.

вещественного числа, не указывая длину дробной части, то оно

Форматированный вывод

величины J, начиная с позиции расположения курсора.
Для целочисленного выражения
Вывод

шириной 18 символов (по умолчанию) десятичного представления величины R

Для вещественного выражения

величины R в формате с плавающей точкой в крайние

Для вещественного выражения

величины R в формате с фиксированной точкой в крайние

Для вещественного выражения

начиная с позиции расположения курсора.
Для выражения символьного типа
Вывод символа

начиная с позиции расположения курсора.
Для выражения строкового типа
Вывод символа

B (True или False), начиная с позиции расположения курсора.
Для

Вывод результата выражения B (True или False) в крайние правые позицию поля заданной ширины.

Форматированный вывод
В случае недостаточной длины вывода число

!

два целых числа и вывести на экран их сумму.
Простейшее

program qq;
var a, b, c: integer;
begin
read ( a, b );
c := a + b;
writeln ( c );
end.

b;
ввод a, b
вывод c
блок «начало»
блок «ввод»
блок «процесс»
блок «вывод»
блок «конец»

{ ввод значения переменной a}
read ( a, b );

Как вводить два числа?
через пробел:
25 30
через Enter:
25
30

{ вывод значения переменной a}
writeln ( a ); {

writeln ( 'Привет!' ); { вывод текста}

writeln ( 'Ответ: ', c ); { вывод текста и значения переменной c}

writeln ( a, '+', b, '=', c );

x: real;
begin
i := 15;
writeln ( '>', i,

>15<
> 15<

>1.234568E+001<
> 1.23E+001<
> 12.35<

всего символов

всего символов

в дробной части

integer;
begin
writeln('Введите два целых числа');
read (

Протокол:
Введите два целых числа
25 30
25+30=55

компьютер

пользователь

круга, вписанного в треугольник и площади круга, описанного около

Program Triangle;
Const Pi = 3.1415926;
Line =’___________’;
Var a, b, c : Real;
Sint, Sout : Real;
S, p : Real;
Begin
{ ввод данных }
Write (’введите стороны
треугольника a b c ’);
Readln (a, b, c);
{ вычисления }
p:=(a+b+c)/2;
S:=Sqrt(p*p–a)*(p–b)*(p–c));

Sout:=Pi*sqrt(a*b*c/4/S);
Sint:=Pi*sqrt(2*S/p);

{ печать ответа }
Writeln;
Writeln (Line);
Writeln(’Sвпис = ’, Sout);
Writeln(Line);
Writeln(’Sопис = ’, Sint);
Writeln(Line)
End.

числа “x” в степень”n”, т.е. y=xn. Расчет производится по

Program N_2;
{возведение положительного числа в степень}
Var n, x, y: real;
BEGIN
Writeln ('Введите значение аргумента х>0');
Readln (x);
Writeln ('Введите значение показателя степени n=');
Readln (n);
y:= exp( n * ln(x));
Writeln (' Результат y=', y:10:6);
Writeln (' Нажмите Enter');
readln; {задержка экрана до нажатия Enter}
END.

программы. Метками могут быть числа от 0 до 9999

Все метки должны быть описаны в специальном разделе label:

label <список_всех_меток_через_запятую>;

Меткой может быть помечен любой оператор программы:

<метка>: <оператор>;

Любая метка может встретиться в тексте программы только один раз.

операторами безусловного перехода goto:
Это означает, что сразу после

goto <метка>;

применять как можно реже, так как его частое употребление