Программирование на языке Pascal

Программа - это запись алгоритма на языке программирования, приводящая к конечному результату за конечное число шагов.

Этапы создания программного продукта:

• постановка задачи;
• разработка алгоритма;
• запись алгоритма на языке программирования;
• отладка и тестирование программы.

Программа — это детальное и законченное описание алгоритма средствами языка программирования. Исполнителем программы является компьютер. Для выполнения компьютером программа должна быть представлена в машинном коде — последовательности чисел, понимаемых процессором. Написать программу в машинных кодах вручную достаточно сложно. Поэтому сегодня практически все программы создаются с помощью языков программирования, которые по своему синтаксису и семантике приближены к естественному человеческому языку. Это снижает трудоемкость программирования. Однако, листинг программы, записанный с помощью языка программирования, должен быть преобразован в машинный код. Эта операция выполняется автоматически с помощью специальной служебной программы, называемой транслятором.

Алгоритмический язык Паскаль был разработан швейцарским ученым Никлаусом Виртом в начале 70-х годов специально для целей обучения.

Основные элементы программирования:

• ввод информации;
• хранение информации;
• команды обработки (операции);
• вывод данных;
• проверка условий;
• повторные выполнения (циклы);
• подпрограммы (процедуры).

Алфавит языка

Программа на Паскале записывается в виде последовательности символов, образующих алфавит языка. Алфавит включает:

• заглавные и прописные латинские буквы;
• арабские цифры;
• знаки препинания ( : ; , . );
• знаки операций;
• некоторые спецсимволы.

Арифметические выражения и правила их записи

Арифметические выражения строятся из простых операндов связанных знаками арифметических операций:

y = a + b*2

Знаки операций

div – деление нацело;

mod – остаток от деления;

* - умножение;

/ - деление;

- - вычитание;

+ - сложение.

Операции div и mod

Целочисленное деление div отличается от обычной операции деления тем, что возвращает целую часть частного, а дробная часть отбрасывается.

Например:

17 div 3 = 5

8 div 2 = 4

1 div 5 = 0

Взятие остатка от деления mod вычисляет остаток, полученный при выполнении целочисленного деления.

Например:

17 mod 3 = 2

8 mod 2 = 0

1 mod 5 = 1

При выполнении арифметических операций соблюдаются следующие правила:

1. два знака не могут следовать один за другим;

2. при выполнении арифметических операций соблюдается следующая иерархия (приоритет) выполнения:

• стандартные функции;
• div, mod;
• *, /
• +, -

3. изменить иерархию можно с помощью скобок.

Типы данных

Переменные на языке Паскаль задаются своими именами (63 символа).

Имена переменных могут содержать малые и большие буквы латинского алфавита, арабские цифры и знак подчеркивания. Переменные, используемые в программе, обязательно должны быть описаны. При описании переменных задаются имена и типы переменных. Тип – определяет объем оперативной памяти, выделяемой под хранение переменной. Для описания стандартных типов переменных используют зарезервированные английские слова. Помимо стандартных типов, можно строить и пользовательские типы данных, которые базируются только на стандартных типах.

Паскаль производит предварительную, инициализацию переменных. Все переменные, описанные в программе, обнуляются.

Целые типы

Название целого типа	Диапазон значений	Память (байт)
Shortint (короткие целые)	-128 127
Longint (удвоенные целые0	-231 231-1
Integer (обычные целые)	-32768 32767
word (целые положительные)	0 65535
Byte (целые короткие положител.)	0 255

Верхнее граничное значение целочисленных переменных задано в Паскале как константа и имеет соответствующее имя:

Maxint = 32767 (2¹⁵-1)

Maxlongint = 2³¹-1

Логический тип

boolean - логические переменные занимают 1 байт памяти, могут принимать 2 значения:

• True (истина)
• False (ложь)

Логические переменные могут использоваться только в логических выражениях.

Над данными логического типа нельзя выполнять обычные арифметические операции, для них определены логические операции и операции сравнения.

Для идентификаторов имеет место:

True> False

Над логическими переменными возможны следующие логические операции:

and (и)

Or (или)

not (не)

Символьный тип

Char – символьные переменные, служат для хранения одного символа (буква, цифра, знаки препинания, специальные символы, непосредственно код) и занимают 1 байт памяти.

Строковый тип

String - строковые переменные, служат для хранения любой цепочки символов и занимают 255 байт памяти.

Вещественный тип

real - вещественные переменные, занимают 6 байт памяти (11 знаков после запятой).

Вещественные числа могут быть заданы в форме:

• с фиксированной точкой

0.5 +5.0 -133.15

• с плавающей точкой

3.5 Е 2 0.45 Е -3

Форма с плавающей точкой используется для изображения очень больших или очень маленьких чисел.

Стандартные функции

Имя функции	Математическая запись	Тип результата
sin (x)	sin x	вещ.
cos (x)	cos x	вещ.
arctg(x)	аrctgx	вещ.
exp (x)	ex	вещ.
ln (x)	ln x	вещ.
pi	3.14	вещ.
abs (x)	│x│	вещ.
sqr (x)	x2	вещ.
sqrt (x)		вещ.
trunc (x)	ближайшее наименьшее целое число	Цел.
int (x)	целая часть числа	цел.
round (x)	ближайшее целое число (математическое округление)	цел.
frag (x)	дробная часть числа	вещ.
random (x)	генератор случайных чисел от 0 до x; если x - отсутствует диапазон чисел 0 1	вещ.
odd (x)	возвращает TRUE, если x - число нечетное	лог.

Например:

trunс(3.7) = 3

trunc(3.1) = 3

trunc(-3.7) = -4

int (3.4) = 3

int (3.7) = 3

int (-3.4) = -3

round (3.14) = 3

round (3.74) = 4

round (-3.14) = -3

Аргументом стандартной функции может быть переменная, константа, выражение, стоящее справа от имени в скобках. Для тригонометрических функций аргумент задается в радианах.

При написании формул в программе на Паскале необходимо учитывать все правила записи арифметических выражений.

Например:

Данное выражение в программе на языке Паскаль будет выглядеть:

x: = ( -b + sqrt(sqr(b)–4*a*c) )/( 2*a ) ;

Паскаль не допускает смешенных выражений. Допустимы выражения, в которых слева от знака присваивания – вещественная переменная, справа - целое выражение.

Если в выражении есть хотя бы одна вещественная переменная, все выражение будет вещественным.

Некоторые полезные формулы

Формула возведения числа в любую степень:

a^x =e^{x*ln (a)}= exp(x*ln(a))

Формула перевода числа из градусов в радианы:

x_рад = x^o * pi/180