46. Поняття типу даних. Типи даних мови Паскаль. Прості та структурні типи даних. Змінні та константи.

Величина - це уявний об'єкт, який можна охарактеризувати іменем та значенням. Дані в програмуванні являють собою величини, які опрацьовуються програмою. Вони поділяються на :

 константи та змінні;

 скалярні та структуровані;

 стандартні та дані користувача.

Змінна - це поіменована ділянка оперативної пам'яті комп'ютера, де зберігається значення деякої велечини. Змінна має такі властивості: назву (ім'я), значення, тип. Кількість змінних та їх властивості задаються користувачем. Тип змінної визначає її допустимі значення, а також операції, які можна над нею виконати. Константа - це поіменована ділянка оперативної пам'яті, в яку дані заносяться перед виконанням програми і які не дозволяється змінювати в процесі її виконання.

Скалярні величини являють собою прості значення. Тобто, скалярний об'єкт може приймати в будь-який момент виконання програми лише одне якесь значення.

Структуровані величини складаються з декількох значень, тобто, одній величині відповідає деякий набір значень одразу.

Стандартні величини реалізовані в трансляторі мови Паскаль, тому їх можна використовувати без додаткового оголошення.

Крім того, користувач може оголошувати і використовувати власні величини, які називаються даними користувача. Тип даних визначає множину значень, що може приймати змінна. Кожній змінній в програмі необхідно задати один, і тільки один тип даних.

Скалярні стандартні типи даних: integer (тип цілих чисел) , real (тип дійсних чисел), char (літерний тип) та boolean (логічний тип).

У мові Турбо Паскаль існує п'ять вбудованих цілочисельних типів: Shortint (коротке ціле), Integer (ціле), Longint (довге ціле), Byte (довжиною в байт) і Word (довжиною в слово). Кожний тип визначає певну підмножину цілих чисел:

До дійсного типу відноситься підмножина дійсних чисел, що можуть бути подані у форматі з плаваючою точкою з фіксованим числом цифр. Є п'ять видів дійсних типів: Real, Single, Double, Extended і Comp. Дійсні типи розрізняються діапазоном і точністю пов'язаних з ними значень. Основним є перший тип. Дані булевого типу (іноді його називають логічним) можуть приймати значення, обумовлені стандартними ідентифікаторами true (істина) і false (неправда). При виконанні операцій відношення вважають справедливим співвідношенням: "false"<"true". Змінна булевого типу займає в пам'яті 1 байт.

48. Оператори. Класифікація операторів. Прості оператори. Оператор присвоєння. Структурні оператори. Оператори циклів. Організація циклів. Приклади. Оператори введення та виведення.

Оператор присвоювання.

Одним з основних операторів є оператор присвоювання. Він використовується для обчислення значення виразу і присвоювання його змінній величині.

Вид оператора : < ім'я змінної> :=< вираз>;

При цьому значення виразу, розташованого справа від знака присвоювання :=, присвоюється змінній, ідентифікатор якої розташований зліва від знака присвоювання. При цьому результат виконання оператора на екрані не відображається. Оператор присвоювання можна використовувати для присвоювання значень змінній будь-якого типу, крім файлового. Єдиною умовою є, щоб змінна в лівій частині і вираз в правій частині оператору мали однаковий або сумісний тип. Виняток складають випадки, коли змінна в лівій частині оператора має тип real, тоді вираз може бути цілочисельного типу.

ПРИКЛАДИ: a :=41; b := false; c := a+8; c := c div 2; d := 'a'.

Оператор присвоювання не виводить результат обчислень на екран. Він лише запам'ятовує ці результати в пам'яті у вигляді значень змінних. Типовими помилками при використанні цього оператора, є:  несумісні типи даних змінної та виразу;  використання в лівій частині оператора замість змінної виразу.

Оператор виводу інформації.

Оператор виводу інформації призначений для обчислення значень виразів і виводу їх на екран. Є два оператори виводу: write та writeln. Вид оператора write: write(<список виразів>);

Список задає вирази, значення яких обчислюються та виводяться на екран. При цьому ці значення не запам'ятовуються. В більшості випадків в ролі виразів використовуються константи або змінні. Наступний оператор виводу write продовжує вивід інформації у тому ж рядкові екрану, у якому закінчилась дія попереднього оператора.

Оператор writeln має аналогічний формат і призначення. Відмінність від попереднього оператора полягає в тому, що вивід інформації закінчується переходом на новий рядок, тобто наступний оператор виводу буде виводити інформацію з нового рядка екрану. При цьому допускається використання "порожнього" оператора writeln (тобто оператора, у якому відсутній список виразів). Такий оператор використовують для переходу при виводі інформації на новий рядок або пропуск рядка. Для кращої наочності виводу інформації існує форматний вивід даних. Такий спосіб виводу дозволяє виділяти певну кількість позицій під кожен елемент списку виводу. Форматний вивід розглянемо на прикладі оператора write. Для даних цілого, логічного та літерного типів форматний вивід має вигляд:

write(<вираз>:n:m);

де n задає загальну кількість позицій екрану, які відводяться для виводу значення виразу, а m - кількість позицій для дробової частини числа. Слід пам'ятати, що загальна кількість позицій виводу повинна включати одну позицію на знак числа, і одну позицію на десяткову точку. Якщо значення m менше за дійсну кількість цифр у дробовій частині, то зайві цифри відкидаються з округленням. Якщо значення n менше за потрібне, мова Паскаль автоматично розширяє поле виводу. Якщо кількість позицій більша за потрібну, значення вирівнюється по правому краю поля, а зайві позиції заповнюються пробілами. Оператор вводу інформації.

Оператор вводу даних призначений для вводу даних з клавіатури та присвоювання їх змінним. Є два оператори вводу даних: read та readln. Оператор read має такий вид :

read(<список змінних>); readln(<список змінних>);

де <список> задає ті змінні, значення яких необхідно ввести з клавіатури. Можна вводити з клавіатури значення всіх стандартних типів даних, крім boolean. При виконанні

54. Поняття підпрограми. Класифікація підпрограм. Процедури та функції. Локальні та глобальні дані. Обмін даними між підпрограмами та основними програмами. Формальні та фактичні параметри. Класифікація параметрів.

Підпрограми призначені для реалізації алгоритмів опрацювання окремих частин деякої складної задачі. Вони дають змогу реалізувати концепцію структурного програмування, суть якого полягає в розкладанні складної задачі на послідовність простих під задач і в складанні для алгоритмів розв’язування кожної під задачі відповідних підпрограмам. Розрізняють два види підпрограм: підпрограми-процедури і підпрограми-функції.

Підпрограми поділяються на стандартні та підпрограми користувача.

Стандартні підпрограми створювати не потрібно – вони містяться у стандартних модулях System, Crt, Graph, тощо. Підпрограма користувача – це пойменована група команд, яку створюють і описують в основній програмі в розділах Procedure або Function і до якого звертаються з будь-якого місця програми потрібну кількість разів.

Процедури

Загальний опис процедури:

Procedure <назва> (<список формальних параметрів>);

<розділи описів і оголошень процедури>;

Begin

<розділ команд процедури>

End;

У списку формальних параметрів перераховують змінні разом із зазначенням їхніх типів. Розрізняють параметри-аргументи (параметри-значення) – вхідні дані для процедури, і параметри-результати (параметри-змінні), через які можна повертати результати роботи процедури в основну програму. Перед списками параметрів-змінних кожного типу записують слово Var.

Процедуру викликають за допомогою команди виклику:

<назва процедури> <список фактичних параметрів>

Фактичними параметрами-значеннями можуть бути сталі, змінні, вирази, а параметрами-змінними – лише змінні. Між фактичними і формальними параметрами має бути відповідність за кількістю й типами. Відповідні фактичні параметри можуть мати різні імена. Команда виклику функціонує так: значення фактичних параметрів присвоюються відповідним формальним параметрам процедури, виконується процедура, визначаються параметри-змінні, значення яких надаються (повертаються) відповідним фактичним параметрам у команді виклику.

Змінні, описані в розділі описів основної програми, називаються глобальними. Вони діють у всіх підпрограмах, з яких складається програма. Змінні, описані в розділі конкретної процедури, називаються локальними. Вони діють тільки в межах даної процедури. Процедури можуть отримувати й повертати значення не тільки через параметри-змінні, але й через глобальні змінні. Тому списків параметрів у процедурі може й не бути.

Функції. Функція, на відміну від процедури, може повертати в місце виклику лише один результат простого стандартного типу.

Загальний опис функції:

Function <назва> (<список формальних параметрів>): <тип функції>;

<розділи описів і оголошень функції>;

Begin

<розділ команд функції, де має бути така команда: назва:=вираз>

End;

У розділі команд функцій має бути команда присвоєння призначення виразу назві функції. Результат функції повертається в основну програму через її назву. Виклик функції здійснюється лише з виразів так:

<назва функції> (<список фактичних параметрів>).

Існують рекурсивні підпрограми. Рекурсією називається алгоритмічна конструкція, де підпрограма викликає сама себе.

оператора очікується введення даних вказаного типу. Значення повинні вводитись у строгій відповідності з синтаксисом мови Паскаль. При цьому ніякого додаткового повідомлення про очікування вводу даних на екрані не виводиться. Дані можна вводити списком, розділяючи їх символом "пробіл", або по одному. Введення закінчується натискуванням клавіші Enter. Оператор вводу readln має аналогічний формат. Для скалярних типів при вводі даних з клавіатури обидва оператори працюють аналогічно.

Типовими помилками використання оператора є : розбіжність типу змінної і типу значення, що вводиться; введення виразів, а не значень.

Для наочності рекомендується перед оператором вводу використовувати оператор виводу з підказкою про тип та кількість значень, що вводяться. write('введіть цілі значення змінних a,b,c'); readln(a,b,c); write('введіть два довільних дійсних числа'); readln(x,y);

Іноді трапляється ситуація, коли необхідно запрограмувати повторювані дії. Наприклад, при обчисленні деякої функції, нам потрібно вводити щоразу інші значення, щоб отримати результат, який обчислюється при одній і тій же залежності. Для цього використовуються команди повторення (оператори циклу).

Цикл – це процес виконання певного набору команд деяку кількість разів.

Є три види команд циклів: з параметром, з передумовою та з післяумовою.

Розглянемо цикли з передумовою та з післяумовою.

3. Команда циклу з передумовою (while) має вигляд

While <логічний вираз> do <команда1>;

Дія команди. Доки значення логічного виразу істинне, виконується команда1. Істинний логічний вираз описує умову продовження процесу виконання команди циклу.

Оператор, який стоїть після do називається тілом циклу .

Умова – це логічний вираз.

У якості тіла циклу найчастіше використовують складений оператор. Оператор циклу While найчастіше використовується у тому випадку, коли кількість проходів по циклу не відома (наперед).

4. Команда циклу з післяумовою (repeat) має вигляд

Repeat <команди> until <логічний вираз>;

Дія команди. Команди виконуються в циклі, доки значення логічного виразу не стане істинним. Істинний логічний вираз задає умову виходу з циклу.

Тілом циклу є послідовність, яка записана між словами repeat і until.

Вказівка повторення з параметром призначена для організації багатократного виконання тіла циклу для значень параметра циклу з деякої впорядкованої дискретної множини.

Вказівку повторення з параметром використовують у тих випадках, коли наперед можна визначити кількість повторень виконання вказівок циклу.

Вказівка повторення з параметром записується у вигляді:

3. for <параметр:=вираз1> to <вираз2> do

begin

<вказівка1>;<вказівка2>;

……………………………….;........

<вказівка N>;

end;

4. for <параметр:=вираз1> downto <вираз2> do

begin

<вказівка1>;<вказівка2>;

……………………………….;........

<вказівка N>;

end;

Параметр вказівки (лічильник, індекс) — це змінна скалярного (цілого, символьного, логічного або перелічувального) типу, крім дійсного. Вираз1 (початковий параметр вказівки) — це деяка константа такого ж самого типу, що й параметр вказівки. Вираз2 (кінцевий параметр вказівки) — це деяка константа такого ж самого типу, що й параметр вказівки.

Якщо в тілі вказівки повторення з параметром необхідно виконати тільки одну вказівку, то складеної вказівки begin .. end використовувати не потрібно.

for <параметр:=вираз1> to <вираз2> do

<вказівка1>;

діапазоном і точністю пов'язаних з ними значень. Основним є перший тип. Дані булевого типу (іноді його називають логічним) можуть приймати значення, обумовлені стандартними ідентифікаторами true (істина) і false (неправда). При виконанні операцій відношення вважають справедливим співвідношенням: "false"<"true". Змінна булевого типу займає в пам'яті 1 байт.

Значенням змінної літерного типу може бути один із символів, що входять у таблицю символів. Символи впорядковані один щодо одного відповідно до їх значень в коді ASCII, наприклад: "А" < "У". Значення кодів символів у ASCII змінюються від 0 до 255.

Ідентифікатори в Турбо Паскалі - це імена констант, змінних, міток, типів, об'єктів, процедур, модулів, функцій, програм і полів в записах. Іншими словами ідентифікатор - це ім'я об'єкта яке задається програмістом з урахуванням певних правил:

 ідентифікатор може включати букви латинського алфавіту, цифри, знак підкреслення; ніякі інші символи недопустимі;

 ідентифікатор не може починатися з цифри;

 ідентифікатор не може співпадати з жодним з зарезервованих слів;

 довжина індентифікатора довільна, але значущими вважаються лише перші 63 символа;

 пробіли та інші спеціальні символи не можуть входити в ідентифікатор.

При перекладі програм з навчальної алгоритмічної мови в основному не виникає складності, оскільки всі мови розробляються по давно визначеним алгоритмам і структурам. Існують лише незначні відхилення.

Перші мови програмування були створені в 50-70-х роках минулого століття, такі, як Fortran, Basic, Pascal.

Оскільки процес програмування включає в себе наступні етапи: написання програми та введення її на ЕОМ;переклад програми в машинні коди; тестування (перевірка коректності виконання програми); редагування програми; збереження програми у вигляді виконуваного EXE-файлу.

Для автоматизації цих процесів створені системи програмування такі як Turbo Pascal, Turbo C, Borland Delphi, Java Script та ін.

Сучасні системи програмування будуються як інтегровані середовища програмування, володіють багатовіконним інтерфейсом та інше.