Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Курсовой проект

«Структура сложной программы. Процедуры»



Введение

Для того что бы ответить на вопрос что же такое программа со сложной структурой и в чем заключаются принципы проектирования такой программы, следует вспомнить что такое компьютерная программа.

Компьютерная программа - последовательность инструкций, предназначенная для исполнения устройством управления вычислительной машины. Вместе с процедурами и правилами, а также документацией, относящихся к функционированию систем обработки данных, программы составляют программное обеспечение.

В системном программировании существует более формальное определение программы как размещённых в оперативной памяти компьютера данных и машинных кодов, исполняемых процессором для достижения некоторой цели. Здесь подчёркиваются две особенности: нахождение программы в памяти и её исполнение процессором.

Большинство пользователей компьютеров используют программы, предназначенные для выполнения конкретных прикладных задач, таких как подготовка и оформление документов, математические вычисления, обработка изображений и т.п. Соответствующие программные средства называют прикладными программами или прикладным программным обеспечением. Управление компонентами вычислительной системы и формирование среды для функционирования прикладных программ берёт на себя системное программное обеспечение, наиболее важной составляющей которого является операционная система.

При решении сложных объемных задач часто целесообразно разбивать их на более простые. Метод последовательной детализации позволяет составить алгоритм из действий, которые, не являясь простыми, сами представляют собой достаточно самостоятельные алгоритмы. В этом случае говорят о вспомогательных алгоритмах или подпрограммах. Использование подпрограмм позволяет сделать основную программу более наглядной, понятной, а в случае, когда одна и та же последовательность команд встречается в программе несколько раз, даже более короткой и эффективной.

Программа может содержать много процедур и функций, и в каждой из них могут быть описаны типы, константы и переменные. Но не все из них могут быть использованы в любом месте программы, каждое описание имеет строго определенную сферу действия. В языке Паскаль (как вы уже поняли из предыдущего материала) существуют понятия процедуры и функции. Процедуры и функции можно определить как замкнутые программные единицы, реализующие некоторый алгоритм. Программы, которые мы до сих пор писали, тоже были процедурами, правда, несколько особенными - главными процедурами. Программа может содержать любое количество процедур и функций, но она всегда содержит одну и только одну главную процедуру, с которой начинается выполнение программы. Ни одна профессиональная программа не обходится без процедур.



1. Структура сложной программы

В большинстве случаев программы имеют более сложную структуру и состоят из нескольких модулей. Модуль - это отдельная самостоятельная часть программы, предназначенная для использования программами и другими модулями. Это объясняется необходимостью многократного повторения отдельных участков программы при одних и тех же исходных данных, экономным использованием памяти, возможностью программирования отдельных участков несколькими программистами.

Турбо-Паскаль имеет 8 стандартных модулей, в которых содержатся стандартные процедуры-подпрограммы и процедуры функции: system, dos, crt, printer, overlay, graph, turbo3, graph3. Для того чтобы воспользоваться этими модулями необходимо в программе после зарезервированного слова uses указать имя нужного модуля.

Помимо стандартных модулей Вы можете самостоятельно оформить Вашу программу в виде отдельных подпрограмм, состоящих из процедур и функций, и предназначенных для решения более мелких задач в рамках одной большой задачи, решаемой в программе. Тогда программа будет содержать лишь обращение к подпрограммам и ее логика будет понятней. Обращение к процедуре-подпрограмме осуществляется с помощью оператора вызова. Обращение к процедуре-функции осуществляется с помощью указателя функции.

При написании процедур и функций придерживаются тех же правил, что и при написании программы, а именно: описание процедуры или функции начинается с заголовка. Заголовки начинаются с зарезервированного слова, обозначающего вид подпрограммы (procedure или function), вслед за которым идет имя, ее обозначающее. Далее следует список формальных параметров, заключенных в круглые скобки (он может и отсутствовать). Имена формальных параметров можно считать условными обозначениями в процедуре или функции тех фактических параметров, которые будут в них переданы при их вызове. Для функции следует указать также тип возвращаемого значения. Тело процедуры или функции, заключенное в операторные скобки begin … end, может содержать операторы описания и другие выполняемые операторы, включая операторы их вызова.

По расположению в программе процедуры могут быть внешними и внутренними. Внешние процедуры составляют отдельные исходные модули и обрабатываются отдельно от главной процедуры. Внутренняя процедура вложена в охватывающую ее процедуру.

Var a, b: integer;

Procedure внешняя;

Var c, t: real;

Procedure внутренняя;

Var e, q: real;

Begin (операторы внутр. процедуры) end;

Begin (операторы внешней процедуры) end;

Begin (операторы главной процедуры) end;

Данные, описанные в главной процедуре, могут использоваться всюду, как в самой главной процедуре, так и во вложенных процедурах. Их называют глобальными данными, а областью действия является вся программа. Переменные c и t, объявленные во внешней процедуре, являются локальными для этой процедуры, но областью их действия является еще и внутренняя процедура, которая входит составной частью в тело внешней процедуры. Область действия переменных e и q только внутренняя процедура.

1.1 Основные понятия структур сложной программы

Написанная на многих языка программирования программа будет иметь в своем полном варианте примерно такую структуру показанную ниже:

Ш Имя Программы;

Ш Список используемых библиотек (модулей);

Ш Список меток в основном блоке программы;

Ш Определение констант

Ш Описание типов;

Ш Определение глобальных переменных программы;

Ш ОПИСАНИЕ ПРОЦЕДУР;

Ш ОПИСАНИЕ ФУНКЦИЙ;

Ш BEGIN

Ш Основной блок программы (операторы)

Ш END.

Таким образом, программа содержит два раздела: (I) раздел описаний и (II) исполняемую часть (основной блок). Раздел описаний, в принципе, не является обязательным и может вовсе отсутствовать.

Например, самая короткая «программа» на языке Турбо Паскаль выглядит следующим образом:

BEGIN

END.

Она не выполняет не какой прикладной задачи, но работает.

Любая программа представляет собой структуру, построенную из трёх типов базовых конструкций:

последовательное исполнение - однократное выполнение операций в том порядке, в котором они записаны в тексте программы;

ветвление - нократное выполнение одной из двух или более операций, в зависимости от выполнения некоторого заданного условия;

цикл - многократное исполнение одной и той же операции до тех пор, пока выполняется некоторое заданное условие (условие продолжения цикла).

В программе базовые конструкции могут быть вложены друг в друга произвольным образом, но никаких других средств управления последовательностью выполнения операций не предусматривается.

Повторяющиеся фрагменты программы (либо не повторяющиеся, но представляющие собой логически целостные вычислительные блоки) могут оформляться в виде т. н. подпрограмм (процедур или функций). В этом случае в тексте основной программы, вместо помещённого в подпрограмму фрагмента, вставляется инструкция вызова подпрограммы. При выполнении такой инструкции выполняется вызванная подпрограмма, после чего исполнение программы продолжается с инструкции, следующей за командой вызова подпрограммы.

Разработка программы ведётся пошагово, методом «сверху вниз».

Сначала пишется текст основной программы, в котором, вместо каждого связного логического фрагмента текста, вставляется вызов подпрограммы, которая будет выполнять этот фрагмент. Вместо настоящих, работающих подпрограмм, в программу вставляются «заглушки», которые ничего не делают. Полученная программа проверяется и отлаживается. После того, как программист убедится, что подпрограммы вызываются в правильной последовательности (то есть общая структура программы верна), подпрограммы-заглушки последовательно заменяются на реально работающие, причём разработка каждой подпрограммы ведётся тем же методом, что и основной программы. Разработка заканчивается тогда, когда не останется ни одной «затычки», которая не была бы удалена. Такая последовательность гарантирует, что на каждом этапе разработки программист одновременно имеет дело с обозримым и понятным ему множеством фрагментов, и может быть уверен, что общая структура всех более высоких уровней программы верна. При сопровождении и внесении изменений в программу выясняется, в какие именно процедуры нужно внести изменения, и они вносятся, не затрагивая части программы, непосредственно не связанные с ними. Это позволяет гарантировать, что при внесении изменений и исправлении ошибок не выйдет из строя какая-то часть программы, находящаяся в данный момент вне зоны внимания программиста.

Основной блок - это собственно программа, использующая все, что было описано и объявлено выше. Он часто начинается, словом BEGIN и заканчивается словом END с точкой. Любой текст после завершающей точки игнорируется компилятором. Структура же более сложной программы будет иметь такой же вид, за исключением того что в нее будет вложено больше операторов, циклов, функций и процедур. Такие программы разрабатывает чаше всего один программист, и они все же просты. Более правильным определением программы со сложной структурой будет следующее определение.

Программа со сложной структурой - это крупный программный комплекс, разрабатываемый командой программистов. Где каждый из членов команды создает отдельный компонент комплекса (свою «простую» программу). Далее которые объединение в конечный продукт. Такая программа может решать более сложные прикладные задачи и даже несколько задач.

Объектно-ориентированное программирование.

Для проектирования и создания программы со сложной структурой идеально подходит метод объектно-ориентированного программирования.

Объектно-ориентиированное программиирование (ООП) - парадигма программирования, в которой основными концепциями являются понятия объектов и классов.

Класс - это тип, описывающий устройство объектов. Понятие «класс» подразумевает некоторое поведение и способ представления.

Объект - сущность в адресном пространстве вычислительной системы, появляющаяся при создании экземпляра класса.

Прототип - это объект-образец, по образу и подобию которого создаются другие объекты.

Объектное и объектно-ориентированное программирование (ООП) возникло в результате развития идеологии процедурного программирования, где данные и подпрограммы (процедуры, функции) их обработки формально не связаны.

В настоящее время количество прикладных языков программирования, реализующих объектно-ориентированную парадигму, является наибольшим по отношению к другим парадигмам. В области системного программирования до сих пор применяется парадигма процедурного программирования, и общепринятым языком программирования является язык Паскаль. Хотя при взаимодействии системного и прикладного уровней операционных систем заметное влияние стали оказывать языки объектно-ориентированного программирования. Например, одной из наиболее распространенных библиотек мультиплатформенного программирования является объектно-ориентированная библиотека Qt, написанная на языке Паскаль.

программа инкапсуляция сложный процедура

1.2 Инкапсуляция программ со сложной структурой

Инкапсуляция - это принцип, согласно которому любой класс должен рассматриваться как чёрный ящик - пользователь класса должен видеть и использовать только интерфейсную часть класса (т.е. список декларируемых свойств и методов класса) и не вникать в его внутреннюю реализацию. Поэтому данные принято инкапсулировать в классе таким образом, чтобы доступ к ним по чтению или записи осуществлялся не напрямую, а с помощью методов. Принцип инкапсуляции (теоретически) позволяет минимизировать число связей между классами и, соответственно, упростить независимую реализацию и модификацию классов.

Сокрытие данных - неотделимая часть ООП, управляющая областями видимости. Является логическим продолжением инкапсуляции. Целью сокрытия является невозможность для пользователя узнать или испортить внутреннее состояние объекта.

Наследованием называется возможность порождать один класс от другого с сохранением всех свойств и методов класса-предка (прародителя, иногда его называют суперклассом) и добавляя, при необходимости, новые свойства и методы. Набор классов, связанных отношением наследования, называют иерархией. Наследование призвано отобразить такое свойство реального мира, как иерархичность.

Полиморфизмом называют явление, при котором функции (методу) с одним и тем же именем соответствует разный программный код (полиморфный код) в зависимости от того, объект какого класса используется при вызове данного метода. Полиморфизм обеспечивается тем, что в классе-потомке изменяют реализацию метода класса-предка с обязательным сохранением сигнатуры метода. Это обеспечивает сохранение неизменным интерфейса класса-предка и позволяет осуществить связывание имени метода в коде с разными классами - из объекта какого класса осуществляется вызов, из того класса и берётся метод с данным именем. Такой механизм называется динамическим (или поздним) связыванием - в отличие от статического (раннего) связывания, осуществляемого на этапе компиляции.

1.3 Особенности реализации структур сложной программ

Как уже говорилось выше, в современных объектно-ориентированных языках программирования каждый объект является значением, относящимся к определённому классу. Класс представляет собой объявленный программистом составной тип данных, имеющий в составе:

Поля данных

Параметры объекта (конечно, не все, а только необходимые в программе), задающие его состояние (свойства объекта предметной области). Иногда поля данных объекта называют свойствами объекта, из-за чего возможна путаница. Физически поля представляют собой значения (переменные, константы), объявленные как принадлежащие классу.

Методы

Процедуры и функции, связанные с классом. Они определяют действия, которые можно выполнять над объектом такого типа, и которые сам объект может выполнять.

Взаимодействие объектов в абсолютном большинстве случаев обеспечивается вызовом ими методов друг друга.

Инкапсуляция обеспечивается следующими средствами

Контроль доступа

Поскольку методы класса могут быть как чисто внутренними, обеспечивающими логику функционирования объекта, так и внешними, с помощью которых взаимодействуют объекты, необходимо обеспечить скрытость первых при доступности извне вторых. Для этого в языки вводятся специальные синтаксические конструкции, явно задающие область видимости каждого члена класса. Традиционно это модификаторы public, protected и private, обозначающие, соответственно, открытые члены класса, члены класса, доступные только из классов-потомков и скрытые, доступные только внутри класса. Конкретная номенклатура модификаторов и их точный смысл различаются в разных языках.

Методы доступа

Поля класса, в общем случае, не должны быть доступны извне, поскольку такой доступ позволил бы произвольным образом менять внутреннее состояние объектов. Поэтому поля обычно объявляются скрытыми (либо язык в принципе не позволяет обращаться к полям класса извне), а для доступа к находящимся в полях данным используются специальные методы, называемые методами доступа. Такие методы либо возвращают значение того или иного поля, либо производят запись в это поле нового значения. При записи метод доступа может проконтролировать допустимость записываемого значения и, при необходимости, произвести другие манипуляции с данными объекта, чтобы они остались корректными (внутренне согласованными). Методы доступа называют ещё аксессорами (от англ. access - доступ), а по отдельности - геттерами (англ. get - чтение) и сеттерами (англ. set - запись).

Свойства объекта

Псевдополя, доступные для чтения и / или записи. Свойства внешне выглядят как поля и используются аналогично доступным полям (с некоторыми исключениями), однако фактически при обращении к ним происходит вызов методов доступа. Таким образом, свойства можно рассматривать как «умные» поля данных, сопровождающие доступ к внутренним данным объекта какими-либо дополнительными действиями (например, когда изменение координаты объекта сопровождается его перерисовкой на новом месте). Свойства, по сути - не более чем синтаксический сахар, поскольку никаких новых возможностей они не добавляют, а лишь скрывают вызов методов доступа. Конкретная языковая реализация свойств может быть разной. Например, в C# объявление свойства непосредственно содержит код методов доступа, который вызывается только при работе со свойствами, то есть не требует отдельных методов доступа, доступных для непосредственного вызова. В Delphi объявление свойства содержит лишь имена методов доступа, которые должны вызываться при обращении к полю. Сами методы доступа представляют собой обычные методы с некоторыми дополнительными требованиями к сигнатуре.

Полиморфизм реализуется путём введения в язык правил, согласно которым переменной типа «класс» может быть присвоен объект любого класса-потомка её класса.

1.4 Подходы к проектированию программ в целом

ООП ориентировано на разработку крупных программных комплексов, разрабатываемых командой программистов (возможно, достаточно большой). Проектирование системы в целом, создание отдельных компонент и их объединение в конечный продукт при этом часто выполняется разными людьми, и нет ни одного специалиста, который знал бы о проекте всё.

Объектно-ориентированное проектирование состоит в описании структуры и поведения проектируемой системы, то есть, фактически, в ответе на два основных вопроса:

· Из каких частей состоит система.

· В чём состоит ответственность каждой из частей.

Выделение частей производится таким образом, чтобы каждая имела минимальный по объёму и точно определённый набор выполняемых функций (обязанностей), и при этом взаимодействовала с другими частями как можно меньше.

Дальнейшее уточнение приводит к выделению более мелких фрагментов описания. По мере детализации описания и определения ответственности выявляются данные, которые необходимо хранить, наличие близких по поведению агентов, которые становятся кандидатами на реализацию в виде классов с общими предками. После выделения компонентов и определения интерфейсов между ними реализация каждого компонента может проводиться практически независимо от остальных (разумеется, при соблюдении соответствующей технологической дисциплины).

Большое значение имеет правильное построение иерархии классов. Одна из известных проблем больших систем, построенных по ООП-технологии - так называемая проблема хрупкости базового класса. Она состоит в том, что на поздних этапах разработки, когда иерархия классов построена и на её основе разработано большое количество кода, оказывается трудно или даже невозможно внести какие-либо изменения в код базовых классов иерархии (от которых порождены все или многие работающие в системе классы). Даже если вносимые изменения не затронут интерфейс базового класса, изменение его поведения может непредсказуемым образом отразиться на классах-потомках. В случае крупной системы разработчик базового класса не просто не в состоянии предугадать последствия изменений, он даже не знает о том, как именно базовый класс используется и от каких особенностей его поведения зависит корректность работы классов-потомков.

1.5 Объектно-ориентированные языки

Многие современные языки специально созданы для облегчения объектно-ориентированного программирования. Однако следует отметить, что можно применять техники ООП и для не объектно-ориентированного языка и наоборот, применение объектно-ориентированного языка вовсе не означает, что код автоматически становится объектно-ориентированным.

Современный объектно-ориентированный язык предлагает, как правило, следующий обязательный набор синтаксических средств:

· Объявление классов с полями (данными - членами класса) и методами (функциями - членами класса).

· Механизм расширения класса (наследования) - порождение нового класса от существующего с автоматическим включением всех особенностей реализации класса-предка в состав класса-потомка. Большинство ООП-языков поддерживают только единичное наследование.

· Средства защиты внутренней структуры классов от несанкционированного использования извне. Обычно это модификаторы доступа к полям и методам, типа public, private, обычно также protected, иногда некоторые другие.

· Полиморфные переменные и параметры функций (методов), позволяющие присваивать одной и той же переменной экземпляры различных классов.

· Полиморфное поведение экземпляров классов за счёт использования виртуальных методов. В некоторых ООП-языках все методы классов являются виртуальными.

Часть языков (иногда называемых «чисто объектными») целиком построена вокруг объектных средств - в них любые данные (возможно, за небольшим числом исключений в виде встроенных скалярных типов данных) являются объектами, любой код - методом какого-либо класса, и невозможно написать программу, в которой не использовались бы объекты. Примеры подобных языков - C#, Smalltalk, Java, Ruby. Другие языки (иногда используется термин «гибридные») включают ООП-подсистему в исходно процедурный язык. В них существует возможность программировать, не обращаясь к объектным средствам. Классические примеры Паскаль и Delphi.



2. Процедуры

Процедура предназначена для вычисления значения нескольких переменных, в частном случае - одной переменной. Каждая процедуре должна описываться в программе. Описание процедуры состоит из заголовка процедуры и тела процедуры.

Заголовок процедуры состоит из ключевого слова Procedure, имени процедуры и списка формальных параметров, заключенного в круглые скобки. В некоторых случаях список может отсутствовать.

Если процедура имеет аргументы, то после имени процедуры в скобках указываются их имена и через двоеточие их тип. В случае нескольких аргументов одного типа, их имена разделяются запятыми, например:

Procedure number1 (i, j, k: real);

Телом процедуры является блок, структура которого совпадает со структурой простой программы.

Для обращения к процедуре используется оператор вызова процедуры. Синтаксис этого оператора:

Имя процедуры <список фактических параметров>;

Фактические параметры обозначают конкретные величины, заданные в программе, которые подставляются на места формальных параметров процедуры в начале программы. С фактическими параметрами в процедуре будут выполняться вычисления. Формальные и фактические параметры согласуются по количеству, по порядку следования, по типу, по смыслу.

Следует обратить внимание на два различных способа передачи параметров. Первый способ называется передачей параметров по значению, а второй - передачей параметров по ссылке.

Передача параметров по значению (параметров-значений) - более простой способ передачи параметров. В этом случае параметр считается обычной локальной переменной в пределах процедуры. При вызове процедуры начальное значение параметра автоматически устанавливается равным значению соответствующего фактического параметра. Внутри процедуры возможны произвольные действия с данными формальными параметрами, но любые изменения их значений никак не отражаются на значениях переменных вне процедуры.

Параметры, передаваемые по ссылке (параметры-переменные), указываются заданием слова var перед их идентификаторами в списке параметров, например:

Procedure maxelem (a:array [1..20] of real; var max:real);

Этот способ передачи параметров используется в тех случаях, когда необходимо передать в вызывающую программу вычисленные значения переменных. Поэтому для того чтобы изменения в теле процедуры значения фактического параметра приводило к аналогичному изменению соответствующего фактического параметра, необходимо использовать передачу параметра по ссылке.

2.1 Процедуры и их типизация

Итак, процедура - это часть программы (подпрограмма), имеющая имя и предназначенная для решения некоторой частной задачи (подзадачи). Процедуры делятся по способам описания и обращения к ним. Процедура предназначена для вычисления значения нескольких переменных, в частном случае - одной переменной. Каждая процедуре должна описываться в программе. Описание процедуры состоит из заголовка процедуры и тела процедуры.

Процедура встроенная (машинная) - это процедура, описание которой считается известной транслятору, в связи с чем ее можно использовать в программе, зная только ее имя.

Процедура пользователя - процедура, которую создает (описывает) программист на основе имеющихся операторов и встроенных процедур и функций данного языка по определенным правилам данного языка.

Процедура без параметров - процедура, при обращении к которой не требуется задания начальных установок, значений и после выполнения которой в основную программу не передаются результаты работы данной процедуры.

Процедура с параметрами-значениями - процедура, при обращении к которой требуются только начальные значения. На выходе данные не передаются в основную программу.

Процедура с параметрами-переменными - процедура, не требующая начальных значений, однако передающая в основную программу результаты своей работы (передает значения некоторых переменных).

Комбинированная процедура - процедура, имеющая параметры-переменные и параметры-значения, т.е. входные и выходные данные.

2.2 Встроенные процедуры

Встроенные процедуры являются составной частью системы программирования. Среди них есть стандартные процедуры, которыми можно пользоваться в любом месте программы без какого-либо предварительного объявления. Сюда относятся уже ранее упомянутые процедуры ввода / вывода, управления работой программы, динамического распределения памяти, строковые процедуры и пр. Полный перечень встроенных процедур можно найти в справочнике для языка.

Помимо стандартных процедур в Паскале есть также стандартные модули, представленные в виде TPU - файлов, каждый из которых содержит в себе целый набор процедур и функций. Для того чтобы использовать процедуры из модулей, необходимо вызвать нужный модуль в разделе USES. Система TurboPascal имеет модули PRINTER, DOS, CRT, GRAPH и др.

CRT позволяет использовать все возможности дисплея и клавиатуры, включая управление режимом работы экрана, расширенные коды клавиатуры, цвет, окна и звуковые сигналы.

DOS поддерживает различные функции ДОС, включая установку и получение текущего значения даты и времени, поиск по каталогам файлов и выполнение программ.

PRINTER позволяет легко организовать доступ к устройству печати.

GRAPH - мощный графический пакет с набором процедур и функций обработки графических объектов (точек, отрезков, прямоугольников, окружностей и пр.).

Рассмотрим несколько примеров встроенных процедур:

· CLRSCR - процедура очистки экрана. Результатом работы является стирание всей информации с экрана. Данная процедура является примером процедур без параметров.

· GOTOXY (A, B) - процедура позиционирования курсора на экране дисплея в точку с координатами (A, B). A и B являются входными данными, следовательно, это пример процедуры с параметрами-значениями.

· WRITE (A, B,…, Q) - процедура вывода информации на экран дисплея. Данная процедура - процедура с параметрами-значениями.

· READ (A, B,…, Q) - процедура ввода информации в ЭВМ. При выполнении данной процедуры переменным A, B,…, Q присваиваются конкретные значения, т.е. данные передаются в основную программу, и, значит, процедура является примером процедур с параметрами-переменными.

2.3 Процедуры пользователя

При работе с процедурами пользователя необходимо уметь производить два вида деятельности: описание процедуры и обращение к ней в основной программе. Вызов процедуры пользователя осуществляется так же, как и вызов встроенной процедуры, - с помощью оператора вызова процедуры, имя которого совпадает с именем процедуры, с указанием списка параметров, если таковые имеются. Описание же процедуры включает в себя разработку подпрограммы и правильное оформление ее заголовка. Остановимся на нем более подробно.

В основной программе все процедуры (а также и функции) пользователя должны быть объявлены. Объявление процедур и функций осуществляется после объявления переменных и перед первым словом BEGIN программы.

Процедура, как видно из ее определения, оформляется так же, как и основная программа. Вообще процедуру нужно воспринимать как программу в миниатюре. В свою очередь, основная программа может быть легко переделана в процедуру с заменой слова PROGRAM на PROCEDURE. Если процедура объявлена, ее можно использовать в последующих частях программы, просто записывая ее имя, за которым, если необходимо, следует список параметров. Вызов процедуры для основной программы становится новым оператором. Обращение к процедуре активизирует эту процедуру, т.е. приводит к выполнению группу операторов, содержащихся в ее теле. После этого управление переходит к оператору, следующему за вызовом процедуры.

Описание процедур будем рассматривать по той же схеме, что и машинные процедуры, а именно: сначала без параметров, далее с параметрами-значениями, с параметрами-переменными и, наконец, комбинированные процедуры.

2.4 Процедуры без параметров

Заголовок процедуры без параметров выглядит как:

PROCTDURE <Имя процедуры>;

Вызываются такие процедуры путем написания в основной программе имени этой процедуры. В виде процедуры без параметров оформляются такие подзадачи, у которых нет входных и выходных данных, или же эти данные удобнее передавать с помощью операторов присваивания: READ и WRITE.

2.5 Процедуры с параметрами-значениями

Как было сказано ранее, процедуры с параметрами-значениями требуют входных данных. Где они записываются и как задаются? На этот вопрос может ответить общая форма заголовка процедуры этой процедуры:

PROCEDURE <Имя процедуры> (<Параметры-аргументы>: тип);

Здесь под параметром понимают имя переменной, которая является «входной» для процедуры (формальный параметр-аргумент). Этот параметр с синтаксической точки зрения является параметром-значением, при его описании в заголовке процедуры не требуется писать слово VAR. Параметры-значения при вызове процедуры принимают из основной программы свои конкретные значения. Заметим также, что в самой процедуре значения параметров-значений не меняются в ходе работы процедуры.

При обращении к процедуре с параметрами-значениями в основной программе фактическими параметрами могут служить как имена переменных (которые описаны и определены выше), так и конкретные значения (константы) и выражения. При обращении необходимо следить за соответствием списка параметров при обращении и описании. Кроме того, следует строго соблюдать соответствие типов параметров.

2.6 Процедуры с параметрами-переменными

В отличие от процедур с параметрами-значениями, процедуры с параметрами-переменными не имеют входных параметров, т.е. из основной программы не передаются значения переменных в процедуру, за исключением глобальных переменных. Отличие в описании и обращении к процедурам с параметрами-переменными заключается в специфическом написании заголовка процедуры. В остальном все процедуры схожи. Общий вид заголовка процедуры с параметрами-переменными выглядит так:

PROCEDURE <Имя процедуры> (VAR<Параметры-переменные>: тип);

При детальном ознакомлении с синтаксической диаграммой видно, что параметрам-переменным должно предшествовать служебное слово VAR, причем оно пишется столько раз, сколько различных типов представлено в выходных данных, например:

PROCEDURE PRIMER (VAR a, b, c: INTEGER; VAR m: CHAR; VAR i, j: REAL).

При обращении к процедурам с параметрами-переменными фактическими параметрами должны являться имена переменных, которые описаны в основной программе.

2.7 Входные и выходные параметры процедуры

Входные и выходные параметры процедуры называются формальными параметрами.

Фактические, конкретные, значения формальные параметры должны получить в основной программе после обращения к ней (а пока в процедуре они являются не чем иным, как «пустышками»). После формальных параметров, описываются переменные, которые необходимы непосредственно для работы процедуры. Это параметры процедуры. Они нужны в ней, как и в любой другой программе и описываются также. Их имена должны отличаться от имен входных и выходных параметров.

Надо заметить, что процедура может быть такой, что в ней не будет вообще параметров, достаточно тех, которые будут введены из программы.

Описание процедуры имеет вид:



Procedure <имя> (<входные параметры>:<их тип>;

var <выходные параметры>:<их тип>);

var

(раздел описаний)

begin

(раздел операторов)

end;

Она помещается в основной программе в разделе описаний.

По входным и выходным параметрам процедуры могут быть следующих типов:

1) иметь и входные и выходные параметры:

Procedure <имя>(<входные параметры>: <их тип>;

var <выходные параметры>: <их тип>);

Мы только познакомились с программой такого типа.

2) иметь входные параметры, но не иметь выходных:

Procedure <имя>(<входные параметры>: <их тип>);

3) иметь выходные параметры, но не иметь входных:

Procedure <имя>(var <выходные параметры>: <их тип>);

4) не иметь ни входных, ни выходных параметров:

Procedure <имя>;

В зависимости от этого различаются процедуры по своей конструкции и выполняемым функциям.

Процедура описана и после этого начинается основная программа.

2.8 Вызов процедуры из программы

Обязательно указывается имя процедуры. В скобках задаются фактические значения входных параметров и те переменные, в которые будут «запоминаться» выходные значения.

Рассмотрим пример, где может быть использована процедура второго типа: имеет входные параметры, но не имеет выходных.

Пример 2. Составить программу, которая устанавливает, какие числа из заданного промежутка [a; b] можно представить в виде суммы двух квадратов целых чисел?

В этой программе, нам придется проверять каждое из чисел промежутка [a; b] можно ли его представить в виде суммы квадратов двух чисел, поэтому было бы разумно разработать процедуру, которая бы проверяла одно число и затем обращаться к ней из основной программы для проверки каждого числа из промежутка. Процедуру составим по следующему способу. Пусть задано число n. Здесь, в качестве b взято наименьшее натуральное число 1. Организовав такой цикл, и подсчитав, сколько чисел a потребуется, мы узнаем сколько чисел надо просматривать, чтобы найти решение уравнения. Этот цикл может быть таким:

a:= 1; k:= 1;

while a*a + 1<=n do

begin

k:= k + 1;

a:= a + 1

end;

2.9 Составление математических задач

1) «Найти максимальное из трех введенных чисел». Для решения воспользуемся описанием функции, принимающей значение максимального из двух чисел, которые передаются в нее в виде параметров.

Program Fn;

Var

A, B, C: Real;

Function Max (A, B: Real):Real;

Begin

A:= 16;

B:= 13;

C:= 11;

If A>B Then Max:=A

Else Max:=B

End;

Begin

Writeln ('16, 13, 11');

Readln (A, B, C);

Writeln ('Максимальным из всех является ', Max (Max(A, B), C))

End.

2) Написать программу, которая выводит на экран строку, состоящую из 20 звездочек.

Uses crt;

Var n: integer;

Procedure sterline

Var i:integer;

Begin

For i:=1 to len do

Write (`*');

End;

Begin

Write(`20');

Readln(n);

Sterline (n);

Readln;

End.

3) Составить программу с процедурами. Разговор, которых ведут герои «Трех мушкетеров».

PROCEDURE ATOS;

BEGIN WriteLn ('Я - Атос')

END;

PROCEDURE ARAMIS;

BEGIN WriteLn ('Это так же верно, как то, что я - Арамис!')

END;

PROCEDURE PORTOS;

BEGIN WriteLn ('А я Портос! Я правильно говорю, Арамис?');

Aramis;

WriteLn ('Он не врет, ваше величество! Я Портос, а он Арамис.') END;

PROCEDURE DARTANIAN;

BEGIN WriteLn ('А я все думаю, ваше величество - куда девались подвески королевы?');

Exit;

WriteLn ('Интересно, что ответит король?');

Portos

END;

BEGIN

WriteLn ('Я, король Франции, спрашиваю вас - кто вы такие? Вот ты - кто такой?');

Atos;

WriteLn ('А ты, толстяк, кто такой?');

Portos;

WriteLn ('А ты что отмалчиваешься, усатый?');

dArtanian;

WriteLn ('Анна! Иди-ка сюда!!!');

Halt;

WriteLn ('Аудиенция закончена, прощайте!');

END.



Заключение

В процессе написания курсовой были изучены средства разработки программного обеспечения Turbo Pascal. В рамках этого проекта были изучены методы разбиения программы на процедуры.

В большинстве случаев программы имеют более сложную структуру и состоят из нескольких модулей. Структура процедуры или очень похожа на структуру главной процедуры, она также содержит раздел описаний и раздел операторов; раздел операторов начинается с BEGIN и заканчивается END; (но не END. - как у главной процедуры). Единственным новым оператором для вас будет оператор заголовка, с которого начинается всякая процедура. Все процедуры записываются в разделе описаний какой-либо другой процедуры или функции, в том числе и главной процедуры.

Ни одна профессиональная программа не обходится без процедур Имена констант, переменных, а также переменных описанных в параметрах процедуры могут совпадать с именами констант и переменных основной программы. Даже если имена переменных основной программы и имена переменных процедуры совпадают, то переменные которые находятся в основной программе и переменные которые находятся в процедуре не зависимы друг от друга. Описание процедуры состоит из заголовка процедуры и тела процедуры.

Турбо-Паскаль имеет 8 стандартных модулей, в которых содержатся стандартные процедуры-подпрограммы и процедуры функции: system, dos, crt, printer, overlay, graph, turbo3, graph3.



Список литературы

программа инкапсуляция сложный процедура

1. Епанешников А.М., Епанешников В.А. Программирование в среде Turbo Pascal 7.0. - М.: Диалог-МИФИ, 1995, -288 с.

2. Фаронов В.В. Турбо Паскаль 7.0 М.: Нолидж, 2002

3. Методические указания к лабораторным работам №5-8 по курсу «Алгоритмические языки и программирование» для студентов специальности 23.03 «Конструирование и технология радиоэлектронных средств» дневной и заочной форм обучения. / Воронеж. Политехн. ин-т; Сост.: В.М. Шишкин, Н.Э. Самойленко. Воронеж. 1991. - 44 с.

4. ГОСТ 19.003-80. Единая система программной документации. Схемы алгоритмов и программ. Обозначения условные и графические. - М.: Государственный комитет СССР по стандартам. 1988, -144 с.

5. Методические указания по выполнению курсовых работ по дисциплине «Алгоритмические языки и программирование» для студентов специальности 23.03 всех форм обучения. / Воронеж. Политехн. ин-т; Сост. В.М. Шишкин, Н.Э. Самойленко. Воронеж. 1990. - 34 с.

6. Гудман С, Хидетниеми С. Введение в разработку и анализ алгоритмов. М., 1981.

7. Ульман Дж. Базы данных на Паскале. М., 1990.

8. Доналд Алкок. Язык Паскаль в иллюстрациях. М., 1991.

9. Джонстон. Учитесь программировать. М., 1989.

10. Лингер Р., Миллс X., Уитт Б. Теория и практика структурного программирования. М., 1982.

11. Мейер Б., Бодуэн К. Методы программирования. М., 1982.

12. Йенсен К., ВиртН. Паскаль: руководство для пользователя. М., 1989.

13. Фаронов В.В. Турбо Паскаль. Книга 1. Основы Турбо Паскаля. М., 1992.

14. Турбо Паскаль 7.0. - Киев, 1996.

15. Абрамов С.А., Зима Е.В. Начало программирования на языке Паскаль. М., 1987.

16. Поляков Д.Б., Круглое И.Ю. Программирование в среде Турбо Паскаль: М., 1992.

17. Хершель Р. Турбо Паскаль. Вологда, 1991.

18. Перминов О.Н., Программирование на языке Паскаль. М., 1988.

19. Сергиевский М.В., ШалашовА. В., Турбо Паскаль 7.0. М., 1994.

20. Белецкий Я. Турбо Паскаль с графикой для персональных компьютеров. М.,

21. www.strana-sovetov.com

22. www.knowledge.allbest.ru

23. www.cyberforum.ru

24. www.twirpx.com

Размещено на Allbest.ru