Языки программирования высокого уровня

• как диалект языка Паскаль, представляющий собой расширение стандартного Паскаля;

• как система программирования Турбо Паскаль, являющаяся совокупностью системных программ, предназначенных для создания, отладки и выполнения Паскаль-программ.

В дальнейшем мы будем рассматривать именно Турбо Паскаль, так как он реализован на основных типах персональных компьютеров (IBM PC и совместимых с ними).

Чтобы не было терминологической путаницы, договоримся, что название Турбо Паскаль обозначает язык программирования. Стандартный Паскаль входит в Турбо Паскаль как подмножество. Далее везде, где говорится о расширенных возможностях Турбо-варианта по сравнению со стандартом, это будет оговариваться.

Систему программирования Турбо Паскаль назовем кратко Турбо-системой. Турбо-система обеспечивает удобную операционную обстановку для работы программиста. Но ее назначение не общее, как, например, у оболочки операционной системы MS DOS Norton Commander, а специализированное — предоставлять пользователю необходимые средства работы с Паскаль-программой.

Турбо-система опирается в своей работе на возможности операционной системы. Поэтому каждая конкретная Турбо-система может работать с определенной операционной системой, ее конкретными версиями. Например, Турбо-система на IBM PC работает в среде MS DOS, причем более развитые версии Турбо-системы требуют и более высокоразвитых версий DOS.

Турбо Паскаль (как язык программирования и как операционная оболочка) значительно изменился за историю своего существования. Первый вариант Турбо Паскаля фирма Borland выпустила в середине 1980-х гг. К сегодняшнему дню этой фирмой созданы шесть модификаций системы, известных как версии 3.0, 4.0, 5.0, 5.5, 6.0, 7.0. Каждая из них представляет собой усовершенствование предыдущей версии. Все они создавались для семейства машин IBM PC и совершенствовались вместе с компьютерами.

 

2 Логические выражения

 

 

Логические выражения

В записи логических выражений помимо арифметических операций сложения, вычитания, умножения, деления и возведения в степень используются операции отношения < (меньше), <= (меньше или равно), > (больше), >= (больше или равно), = (равно), <> (не равно), а также логические операции и, или, не.

Program Factorial;

Var N,I,F: integer;

Begin ReadLn(N);

F:=1;

I:=1;

While I<=N Do

Beqin F:=F*I;

I:=I+1;

End;

WriteLn(F)

End.

Из этого примера, во-первых, видно, как записывается на Паскале оператор цикла с предусловием (цикл-пока):

While <условие выполнения> Do <тело  цикла>

(While — пока, Do — делать). Если тело  цикла содержит последовательность  операторов, то говорят, что оно  образует составной оператор, в  начале и в конце которого  надо писать Begin и End

Служебные слова Begin и End часто называют операторными скобками, которые объединяют несколько операторов в один составной. Если же тело цикла — один оператор (не составной), то операторных скобок не требуется. Тогда транслятор считает, что тело цикла заканчивается на ближайшем знаке «;».

Во-вторых, из примера видно, что в Паскале нет специальных слов для обозначения начала цикла (нц) и конца цикла (кц). На все случаи есть универсальные слова Begin и End.

Цикл с постусловием (цикл-до) программируется оператором

Repeat <тело цикла> Until <условие окончания>

(здесь Repeat — повторять, Until — до). Тело цикла может быть как одиночным, так и составным оператором, однако употребления Begin и End не требуется, поскольку сами слова Repeat и Until выполняют роль операторных скобок.

Знак не равно в Паскале пишется так: <>, знак больше или равно: >=.

В формулах вычисления корней используется стандартная функция квадратного корня ( ), которая в Паскале записывается так: sqrt (x). Порядок выполнения операций в выражении определяется скобками и старшинством операций. Старшинство операций такое же, как и в алгебре. Операции одинакового старшинства выполняются в порядке их записи (слева направо).

Ветвление в Паскале программируется с помощью условного оператора, который имеет следующую форму:

If <условие> Then <оператор 1> Else «oператор 2>

(здесь If — если, Then — то, Else — иначе). Операторы 1 и 2 могут быть как  простыми, так и составными. Составной  оператор следует заключать в  операторные скобки Begin и End.

Так же, как и в Алгоритмическом языке, возможно использование неполной формы условного оператора:

if <условие> then <оператор>

Характерной чертой данной программы является использование в тексте комментариев. Комментарий — это любая последовательность символов, заключенных в фигурные скобки {...}. Можно употреблять также следующие ограничители комментариев (*...*). Комментарий не определяет никаких действий программы и является лишь пояснительным текстом. Он может присутствовать в любом месте программы, где можно поставить пробел

Программист пишет комментарии не для компьютера, а для себя. Комментарий придает тексту программы большую ясность. Хорошо откомментированные программы называют самодокументированными. Во многих подобных программах объем комментариев превышает объем вычислительных операторов.

Удачное использование комментариев — признак хорошего стиля программирования.

Чтобы выполнить программу на ЭВМ, ее нужно ввести в память, оттранслировать и исполнить. Для того чтобы проделать всю эту работу, на компьютере должны быть специальные средства программного обеспечения. На ПК они составляют систему Турбо Паскаль.

2.3 Некоторые сведения о системе  Турбо Паскаль

Название Турбо Паскаль обычно воспринимается в двух смыслах:

• как диалект языка Паскаль, представляющий собой расширение стандартного Паскаля;

• как система программирования Турбо Паскаль, являющаяся совокупностью системных программ, предназначенных для создания, отладки и выполнения Паскаль-программ.

В дальнейшем мы будем рассматривать именно Турбо Паскаль, так как он реализован на основных типах персональных компьютеров (IBM PC и совместимых с ними).

Чтобы не было терминологической путаницы, название Турбо Паскаль обозначает язык программирования. Стандартный Паскаль входит в Турбо Паскаль как подмножество. Далее везде, где говорится о расширенных возможностях Турбо-варианта по сравнению со стандартом, это будет оговариваться.

Систему программирования Турбо Паскаль назовем кратко Турбо-системой. Турбо-система обеспечивает удобную операционную обстановку для работы программиста. Но ее назначение не общее, как, например, у оболочки операционной системы MS DOS Norton Commander, а специализированное — предоставлять пользователю необходимые средства работы с Паскаль-программой.

Программа на Турбо Паскале проходит три этапа обработки:

• создание текста программы;

• компиляция;

• исполнение откомпилированной программы.

В соответствии с этими функциями Турбо-система включает в себя три главные компоненты:

• редактор текстов;

• компилятор;

• исполнительную систему.

С помощью встроенного в систему текстового редактора можно формировать в памяти любые тексты, не только программы на Паскале. В частности, это могут быть исходные данные решаемой задачи в текстовой форме. Текст программы, созданный редактором, можно сохранить на диске в виде файла с именем следующего формата

<имя  файла>.раs

где pas — это стандартное расширение имени файла, созданного системным редактором. Имя файла задается пользователем. Обращение к текстовому редактору происходит по команде Edit. Компилятор переводит программу с языка Паскаль на язык машинных команд. При этом проверяется соответствие программы правилам языка программирования (синтаксический и семантический контроль). При обнаружении ошибки компьютер выдает сообщение о ней пользователю и прекращает работу. Программа, полученная в результате компиляции, может быть сохранена на диске в файле с именем

<имя  файла>.ехе

Работа компилятора инициируется системной командой Compile. Исполнение откомпилированной программы производится по команде Run. При этом исполнение программы остается под контролем Турбо-системы. В частности, Турбо-система помогает обнаружить ошибку в программе, если при исполнении произошел сбой

Пользователю сообщается причина сбоя и указывается место, где он случился в Паскаль-программе. Происходит автоматический возврат в режим редактирования.

В старших версиях Турбо Паскаля имеется система отладки (Debug). С ее помощью можно просмотреть на экране значение любой переменной, найти значение любого выражения, установить новое значение переменной. Можно прервать выполнение программы в указанных местах, которые называются контрольными точками. Система отладки существенно облегчает программисту поиск ошибок.

Подробные сведения о работе с конкретными версиями Турбо Паскаля можно найти в специальной литературе (см. список литературы),

Особенностями языка являются строгая типизация и наличие средств структурного (процедурного) программирования. Паскаль был одним из первых таких языков. По мнению Н. Вирта, язык должен способствовать дисциплинированию программирования, поэтому, наряду со строгой типизацией, в Паскале сведены к минимуму возможные синтаксические неоднозначности, а сам синтаксис автор постарался сделать интуитивно понятным даже при первом знакомстве с языком.

Элементы языка Турбо Паскаль

Алфавит. Алфавит языка состоит из множества символов, включающих в себя буквы, цифры и специальные символы.

Латинские буквы: от A до Z (прописные) и от а до z. (строчные).

Цифры: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.

Шестнадцатеричные цифры: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, А, В, С, D, E, F.

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

Следующие комбинации специальных символов являются едиными символами (их нельзя разделять пробелами):

: = знак присваивания; < = меньше или  равно;

> = больше или равно; (* *) ограничители комментариев

< > не равно; (используются наряду  с {});

(..) эквивалент [ ].

Пробелы — символ пробела (ASCI1-32) и все управляющие символы кода ASCII (от 0 до 31).

К спецсимволам относятся служебные слова, смысл которых определен однозначно. Служебные слова не могут быть использованы для других целей. С точки зрения языка это единые символы. Вот список служебных слов Турбо Паскаля:

and | asm | array | begin | case | const| constructor | destructor | div | do | downto | else | end | exports | file | for | function | goto | if | implementation | in | inherited | inline | interface | label | library | mod | nil | not | object | of | or | packed | procedure | program | record | repeat | set |Последние версии языка содержат еще ряд служебных слов, относящихся к работе с объектами и встроенным ассемблером.

Идентификаторы. Идентификатором называется символическое имя определенного программного объекта. Такими объектами являются имена констант, переменных, типов данных, процедур и функций, программ

Особенности целочисленной и вещественной арифметики

Числовые расчеты могут производиться на множестве целых чисел или на множестве вещественных чисел. С математической точки зрения целые числа являются подмножеством множества вещественных чисел. Поэтому, казалось бы, можно было бы и не разделять числа на целые и вещественные и иметь дело только с вещественным числовым типом данных.

Однако целочисленная арифметика на ЭВМ имеет три очень существенных преимущества по сравнению с вещественной арифметикой:

• целые числа всегда представимы своими точными значениями;

• операции целочисленной арифметики дают точные результаты;

• операции целочисленной арифметики выполняются быстрее, чем операции вещественной («плавающей») арифметики.

Недостатком целого типа данных является сравнительно узкий диапазон допустимых значений (для типа Integer — от -32768 до 32767). При исполнении программы автоматически не контролируется выход значения целой величины за эти границы. В этом случае получается ошибочный результат. Если такая опасность существует, то программист должен сам предусматривать в своей программе предупреждение целочисленного переполнения. Чаще всего целый тип используется для представления счетчиков, номеров, индексов и других целочисленных величин.

Вам уже известно, что целый тип данных является порядковым. Вспомним, что это значит:

• величины этого типа принимают конечное множество значений, которые могут быть пронумерованы;

• на множестве значений данного типа работают понятия: «предыдущий элемент», «последующий элемент».

Почему же вещественный тип данных не является упорядоченным? Вещественные числа в памяти ЭВМ представляются в формате с плавающей точкой, т.е. в виде совокупности пары чисел — целого порядка и нормализованной мантиссы. Поскольку размер ячейки памяти ограничен, в большинстве случаев мантисса оказывается «обрезанной», иными словами, приближенной. Точное представление в памяти имеет лишь дискретное конечное множество вещественных значений.

 

Заключение

 

Программист пишет комментарии не для компьютера, а для себя.

Удачное использование комментариев — признак хорошего стиля программирования. Чтобы выполнить программу на ЭВМ, ее нужно ввести в память, оттранслировать и исполнить. Для того чтобы проделать всю эту работу, на компьютере должны быть специальные средства программного обеспечения. На ПК они составляют систему Турбо Паскаль.

Программа Паскальь состоит из заголовка программы и тела программы (блока), за которым следует точка — признак конца программы. В свою очередь, блок содержит разделы описаний и раздел операторов. Турбо-система опирается в своей работе на возможности операционной системы. Поэтому каждая конкретная Турбо-система может работать с определенной операционной системой, ее конкретными версиями. Например, Турбо-система на IBM PC работает в среде MS DOS, причем более развитые версии Турбо-системы требуют и более высокоразвитых версий DOS. В изучении естественных языков и языков программирования есть сходные моменты. Во-первых, для того чтобы читать и писать на иностранном языке, нужно знать алфавит этого языка. Во-вторых, следует знать правописание слов и правила записи предложений, т. е. то, что называется синтаксисом языка. В-третьих, важно понимать смысл слов и фраз, чтобы адекватно реагировать на них: ведь из грамотно написанных слов можно составить абсолютно бессмысленную фразу.