Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Пензенский государственный технологический университет»

(ПензГТУ)

Факультет «Информационных и образовательных технологий»

Кафедра «Информационные технологии и системы»

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

на тему «Язык программирования Basic»

Дисциплина «Языки программирования»

Выполнил: студент группы 13ИС2Б

Чинков М.Ю.

Проверил: ст. преподаватель каф. ИТС

Володин К.И.

Пенза 2013



Введение

Для изучения в рамках контрольной работы я выбрал язык BASIC (БЕЙСИК). BASIC (сокращение от англ. Beginner's All-purpose Symbolic Instruction Code -- универсальный код символических инструкций для начинающих) -- семейство высокоуровневых языков программирования.

Язык BASIC Был разработан в 1964 году профессорами Дартмутского колледжа Томасом Курцем и Джоном Кемени.

Язык создавался как инструмент, с помощью которого студенты-непрограммисты могли самостоятельно создавать компьютерные программы для решения собственных задач. Получил широкое распространение в виде различных диалектов, прежде всего как язык для домашних компьютеров. К настоящему моменту претерпел существенные изменения, значительно отойдя от характерной для первых версий простоты, граничащей с примитивизмом и превратившись в достаточно ординарный язык высокого уровня с типичным набором возможностей. Используется как самостоятельный язык для разработки прикладных программ, главным образом, работающих под управлением ОС Windows различных версий. Также широко распространён в качестве встроенного языка прикладных программных систем различного назначения и в качестве языка для программируемых калькуляторов.

Основной задачей языка было предоставить студентам-непрограммистам возможность после минимального обучения самостоятельно писать простейшие программы для собственных нужд, чтобы не отвлекать на эту работу специалистов.

Бейсик относится к языкам программирования высокого уровня. Как и другие языки, этот язык имеет алфавит, синтаксис, семантику.



1. История создания языка Basic

Русское название языка БЕЙСИК является транскрипцией английской аббревиатуры BASIС: Beginner, All-purpose Symbolic Instruction Code -- универсальный код (язык) символических инструкций для начинающих.

История его создания связана с поисками путей решения проблемы: как обучать студентов доступному пониманию технике программирования, как научить их простому общению с ЭВМ.

Двое сотрудников Дармудского колледжа Т. Куртц и Дж. Кемени занялись этой проблемой в конце 50-х годов. Прежде всего они поняли, что необходим такой компьютер, который был бы легок в изучении и использовании и не требовал больших усилий со стороны студентов. Причем было ясно, что студенты не захотят работать с перфокартами, поэтому для общения с ЭВМ необходим режим разделения времени и диалоговый режим работы с машиной.

Кроме этого, решению указанной проблемы содействовала необходимость разработки нового языка программирования, который легко можно изучать и которым легко было бы пользоваться. Применение языка ассемблера или таких языков, как АЛГОЛ или ФОРТРАН, было вне обсуждения исходя из предшествующего опыта преподавания.

Летом 1963 г. началась работа над черновым вариантом БЕЙСИКА -- нового языка. К этому времени группа под руководством Т. Куртца и Дж. Кемениполучила на решение проблемы две субсидии от фирмы «General Electric». Реализация разработок языка и операционной системы осуществлялась с осени 1963 г. на компьютерах фирмы «General Electric» -- DATANET -- 30, GE-225, GE-235. Первая программа на БЕЙСИКе с использованием системы разделения времени с тремя терминалами заработала в мае 1964 г. (к осени этого года система работала с 12 терминальными устройствами).

Необходимо отметить, что создавался БЕЙСИК не на пустом месте, а на основе существовавших к тому времени алгоритмических языков. Взаимосвязь БЕЙСИКа с ФОРТРАНом и АЛГОЛом очевидна. Из ФОРТРАНа взята указание параметров цикла: начало, конец и шаг. Из АЛГОЛа пришли слова FOR и STEP и более естественная проверка завершения выполнения цикла. Некоторые заимствования пришли из языков LOSS и CORC.

Первая программа на БЕЙСИКЕ, опубликованная Кемени и Куртцем в 1964 г., имела вид.

10 LET X=(7+8)/3

20 PRINT X

30 END

БЕЙСИК создавался как язык интерпретирующего типа в отличии от компилирующего ФОРТРАНа.

Возможно, одной из причин создания БЕЙСИКа интерпретирующего типа было то, что большинство мини ЭВМ тех лет (НР 200. PDP-8, PDP-11, WANG и др.) использовали интерпретаторы.

В период с 1965 по 1971 г. возникли шесть авторских редакций языка БЕЙСИК по мере его усовершенствования. Широкую известность получила редакция БЕЙСИКа, реализованная в 1967 г. на машине GE-400 и несколько позднее (1969 г.) на GE-635.

В дальнейшем (70-е гг.)на основе авторских редакций языка фирмами «Hewlett-Packard», «Digital Equipment», CDC, «Honeywell» и др. были разработаны версии БЕЙСИКа для различных типов мини ЭВМ.

В начале 70-х годов появились первые микро ЭВМ. Первые два варианта интерпретатора языка БЕЙСИК для микро ЭВМ Altair-8800 были созданы сотрудниками фирмы MITS П. Алленом и Б. Гейтсом в 1975 г.

В следующем году П. Аллен и Б. Гейтс основали фирму «Microsoft«, которая внесла огромный вклад в развитее языка и его реализацию на микро ЭВМ. Первоначальные версии языка фирма «Microsoft» в 1976 - 1978 гг. поставила для ПЭВМ фирм «Commodore», «Apple», «Tandy».

В 1979 г. фирмой «Microsoft» была разработана версия языка -- MBASIC (распространенное название -- БЕЙСИК-80), которая получила известность также благодаря созданию компактного интерпретатора и операционной системы MS-DOS, предназначенных для персональных компьютеров фирмы IBM, первая модель которых появилась в августе 1981 г. В этом же году для компьютеров IBM PC фирма «Microsoft» представила расширенную версию БЕЙСИКА-80 под названием BASIC-A (Advanced -- передовой), которая поддерживала текстовой и графические режимы. В 1984 г. в BASIC-A выведены дополнительные возможности, такие, как работы с окном экрана, обработка перерываний от таймера, выполнение команд операционной системы и пр. В этом же году фирма «Microsoft» разработала интерпретатор языка Macintosh BASIC для ПЭВМ Macintosh фирмы «Apple«.

Развитием языка BASIC-A стала версия Quick BASIC, включающая подпрограммы и функции с локальными и глобальными переменными, средства поддержки графики и звука, алфавитно цифровые метки и и т. д. В 1985 г. создатели БЕЙСИКа Т. Куртц и Дж. Кемени разработали для IBM PC версию языка под названием True BASIC.

Существенный вклад фирма «Microsoft» внесла также и в разработку программных средств для бытовых компьютеров. В 1983 - 1985 гг. токийский филиал фирмы разработал стандарт на 8-разрядные бытовые компьютеры MSX и MSX-2, выпускаемые рядом японских фирм, дисковую операционную систему MSX DOS и интерпретатор языка MSX BASIC. Версия стандарта MSX-2 имеет дополнительные графические возможности.

Что касается стандартизации, то БЕЙСИК последовал «по тяжкому пути» ФОРТРАНа, когда попытки составить стандартное описание были сделаны после долгих 15 лет использования различных версий. Только в 1978 г. был принят стандарт ANSI на минимальный БЕЙСИК (Minimal BASIC -- ANSI X3.60), который, однако, не решил всех проблем спонтанного развития языка. Вот что пишет по этому поводу Р. Форсайт:

«Сразу же после своего появления БЕЙСИК стал меняться: с ним начал происходить процесс, похожий на эволюцию естественных языков. Хотя одна из версий была утверждена комитетом стандартов и закреплена разработчиками транслятора, язык вскоре вышел из повиновения и стал общественным достоянием».

Один из создателей БЕЙСИКа Т. Куртц, ставший председателем комитета ANSI по разработке стандарта языка, в 1982 г. опубликовал в журнале BYTE проект расширенного стандарта языка. Проект нового стандарта на языка БЕЙСИК выдвинут совместно с ANSI рабочими группами двух европейских организаций -- ECMA (Ассоциация вычислительных средств) и EWICS (Комитет промышленных средств вычислительной техники).

Согласно публикации по новому стандарту (BYTE.-1988.-13.-Э 9) определены следующие особенности языка: нумерация строк не обязательна; введены новые типы данных; разрешены символьные константы; введены новые условные операторы -- расширенный IF; оператор выбора SELECT CASE; введен оператор выхода из цикла EXIT FOR и др.

В нашей стране БЕЙСИК в пакетном режиме впервые был реализован в 1969 -- 1970 гг. на ЭВМ типа М-20 сотрудниками Горьковского университета под руководством Ю. Кеткова. Им же была опубликована первая доступная книга по программированию на БЕЙСИКЕ. Затем появилась модернизация БЕЙСИКа для ЭВМ М-222, которая позволила его использовать в режиме разделения времени. В дальнейшем сотрудники ИК АН УССР и ВЦ Сибирского отделения АН СССР реализовали БЕЙСИК на высоко производительной ЭВМ второго поколения БЭСМ-6.

Последующая отечественная история БЕЙСИКа связана с мини-ЭВМ, микро-ЭВМ и ПЭВМ. В мини-ЭВМ М 6000, М 7000, СМ1 и СМ2 реализована версия БЕЙСИКа, соответствующая первым авторским редакциям конца 60-х годов, а в мини-ЭВМ СМ3, СМ4, имеющих в составе операционные системы ОС РВ и РАФОС, используются несколько версий языка БЕЙСИКа. Версия языка под названием БЕЙСИК-плюс, разработанная в 1975 г. для мини-ЭВМ PDP-11, широко применялась в СМ-3 и СМ-4.

В отечественных ПЭВМ применяются различные диалекты языка БЕЙСИК. Так, в ПЭВМ «Искра-220? используется расширенная версия языка системы WANG-2200 B, а в ПЭВМ «Агат» -- интерпретатор языка, идентичный тому, который применяется ПЭВМ «Apple 2?. Версия БЕЙСИК-плюс используется в микро-ЭВМ «Электроника 60? и диалоговых вычислительных комплексах ДВК-1, ДВК-2, ДВК-3. Для новых учебных вычислительных комплексов типа «Корвет» разработан интерпретатор языка БЕЙСИК на основе версии MBASIC. Профессиональные персональные ЭВМ, такие, как ЕС 1841/42, «Искра 1030.11?, «Нейрон N9.66?, программно-совместимые с IBM PC, работают с указанными выше версиями БЕЙСИКа в ОС СР/М-86 и MS DOS. Кроме того, в некоторых учебных заведениях страны успешно эксплуатируется несколько тысяч японских бытовых компьютеров «Ямаха MSX» и «Ямаха MSX-2?, используемых в качестве комплектов учебной вычислительной техники (КУВТ), в которых программы реализуются на языке MSX-BASIC.

С июля 1989 г. в СССР был введен стандарт на язык программирования БЕЙСИК (ГОСТ 27787-88).

оператор цикл строковый операция



2. Основные сведения и конструкции языка Basic

Синтаксис языка напоминает Fortran, и многие элементы -- явные заимствования из него. Язык задумывался для обучения, поэтому его конструкции максимально просты. Как и в других языках программирования, ключевые слова взяты из английского языка. Основных типов данных два: строки и числа. С появлением версии Visual Basic, а также различных его модификаций (таких как VBA), в языке появились многие другие типы данных и дополнения, типичные для современных языков программирования (например, такие как объектная модель).

Внешний вид программ на ранних версиях Бейсика во многом определяется тем, что он предназначался для среды программирования со строчным редактором текста. В таком редакторе пользователь не имеет привычной сейчас возможности отображать весь текст на экране (в окне), перемещаться по нему в любых направлениях с помощью клавиатуры и/или мыши. В строчных редакторах пользователь для изменения строки текста должен дать команду изменения строки с заданным номером, затем ввести новый текст указанной строки. Для вставки новой строки нужно дать команду вставки, опять-таки указав номер. Вводимые строки отображаются на экране последовательно (независимо от номеров). Чтобы увидеть сделанные изменения, применяется команда вывода текста, которая выводит строки в правильном порядке (по возрастанию номеров).

Всё это отразилось в Бейсике. Каждая строка начиналась с номера. При вводе в редактор строка оказывалась в исходном тексте программы на позиции, соответствующей её номеру. Для вставки новой строки нужно было дописать строку с номером, находящимся в диапазоне между номерами двух других строк. «Раздвинуть» строки было невозможно, если требовалось вставить новую строку между строками с соседними номерами, приходилось перевводить эти строки с другими номерами, чтобы обеспечить разрыв в нумерации.

Изменять вручную номера уже имеющихся строк было небезопасно, так как номера выполняли роль меток для оператора GOTO. Ранее в Бейсике были допустимы только числовые метки для этого оператора, и наличие в каждой строке уникального номера делало возможным безусловный переход к любой из них.

Признаком конца оператора служил конец строки. Чтобы на одной строке разместить несколько операторов, нужно поставить между ними двоеточие. Длина имён переменных в большинстве диалектов была ограничена тремя символами, что также не способствовало улучшению понимания кода. Для создания переменной строкового типа нужно было после имени указать знак доллара ($). Переменная без этого знака являлась числовой. Было ещё несколько модификаторов, относящихся к числовому типу: знак процента (%) -- целый тип, восклицательный знак (!) -- обычная точность, октоторп (#) -- двойная точность (для данных с плавающей точкой, то есть дробей). Числовые модификаторы применялись не во всех версиях.

Подпрограммы не являлись аналогом функций таких языков, как Си или Паскаль, так как не имели имён и не могли принимать и/или возвращать параметры. Параметры и результаты передавались через глобальные переменные (все переменные в ранних версиях Бейсика были глобальными). Подпрограммы писались обычно в конце модуля, с нумерацией заведомо большей, чем планируемое количество строк (к примеру, нумерация блока подпрограмм могла начинаться с 5000, даже если в программе была пара сотен строк). Подпрограммы не имели заголовков и имен, и ничем не отличались от любого другого участка кода.

Программа на языке BASIC состоит из последовательности строк, которые имеют вид:

[line] statement [:statement]...['comment]

Здесь: line - номер строки от 0 до 65535;

statement - оператор;

comment - комментарии, которые отделяются от остальной части строки апострофом < ' > .

Элементы в квадратных скобках могут отсутствовать. Программная строка может содержать 255 знаков и занимать несколько физических строк на экране дисплея. В строке может быть один или несколько операторов, разделенных двоеточием < : > или ни одного. Естественный порядок выполнения программы сверху вниз или в порядке возрастания номеров строк. Порядок выполнения операторов в пределах одной много операторной строки слева направо.

Пример:

10 INPUT "Введите размерность массива"; N

20 DIM X(N)

30 FOR I=1 TO N

40 INPUT "Введите элемент массива"; X(I)

50 NEXT I

60 S=0

70 FOR I=1 TO N

80 S=S+X(I)

90 NEXT I

100 C=S/N

110 PRINT "Среднее значение =";C

120 END

2.1 Алфавит языка BASIC

В алфавит языка BASIC входят следующие символы :

1. 26 букв латинского алфавита от А до Z;

2. Буквы кириллицы от А до Я;

3. Цифры от 0 до 9;

4. Знаки арифметических операций: + , - , * , / , ^ , \ ;

5. Знаки отношений: = , < , > ;

6. Специальные символы: пробел , " (кавычки) , # , $ , & , ? ,' (апостроф) , ( , ) , . , ; , % .

2.2 Данные языка basic

Это понятие включает в себя константы, переменные, массивы.

а) константы

В языке ТURBO BASIC используются константы следующих типов:

1. Целые от -32768 до 32767, т.е. 215 и 215-1.

Например, -2; +128.

2. Действительные с фиксированной точкой (до 6 значащих цифр).

Например, 3.14; .18; -.67.

3. Действительные с плавающей точкой - этот тип констант полезен для представления очень больших или очень малых чисел. Так, например, число 1475000000000 можно записать как 1.475Е12, т.е. число 1.475 умноженное на число 10, возведенное в двенадцатую степень. Малые числа можно представить аналогично, например, число 0.0000228 можно записать как 2.28Е-5, т.е. число 2.28, деленное на 10, возведенное в пятую степень.

4. Строковые, представляющие собой набор любых допустимых символов языка, заключенных в кавычки и длиной до 32767 символов.

Например, "АБИТУРИЕНТ-97", "1997".

б) Переменные

Для хранения информации, к которой можно обратиться в программе, язык BASIC использует переменные . Имя переменной в программе является именем ячейки памяти, где хранится информация. Информация, хранимая в переменной, называется ее значением. Имена переменных могут состоять из букв и цифр и быть любой длины. Первым символом должна быть буква.
Имеется 4 типа переменных, которые определяются по послед нему символу в ее имени:

1. % - целые (А1%;МАХ1%);

2. ! - действительные (А!;NM!);

3. # - действительные двойной точности (DR#, X5#);

4. $ - символьные (BS$;P$).

При любом другом последнем символе переменная является действительной.

Переменные различных типов могут иметь одинаковые имена, например, X и X$.

в)массивы

Переменные могут объединяться в массивы. Массив - это совокупность однородных элементов, имеющих общее имя и отличающихся друг от друга порядковым номером. Бывают одномерные, двумерные и т.д. массивы. Одномерный массив имеет вид: А=(а(1),а(2),...а(i),...,а(n)), где i - порядковый номер элемента а(i).

Например

А=(5,-7,8,0,3,-6)

где а(1)=5; а(2)=-7; а(3)=8; а(4)=0; а(5)=3; а(6)=-6.

Двумерный массив (матрица) имеет вид:

а(1,1) а(1,2) а(1,3) .... а(1,m )

А = a(2,1) a(2,2) a(2,3) .... a(2,m)

..................................................

a(n,1) a(n,2) a(n,3) .... a(n,m)

Элементы двумерного массива имеют два индекса. Первый индекс указывает номер строки, в которой стоит элемент, а второй индекс - номер столбца.

Правила именования массива такие же, как и для переменной. Обращение к элементу массива осуществляется при помощи имени массива, за которым следует один или несколько (до 10) индексов, разделенных запятыми и заключенных в скобки. Массивы, у которых элементы содержат строковые значения, называются строковыми. Числовые массивы состоят из элементов, содержащих числовые значения.

Пример :

A$(6) - шестой элемент строкового массива;

TAB(4,10) - первый индекс двумерного массива равен 4, второй индекс равен 10;

Y5%(20,30) - первый индекс двумерного целочисленного массива равен 20 второй - 30 .

В качестве индексов можно использовать числовые значения, имена переменных, арифметические выражения.

2.3 Стандартные математические функции

Возможности языка расширяются за счет набора стандартных программ, предназначенных для вычисления математических функций. Они называются стандартными функциями. При записи стандартных функций их аргументы заключаются в скобки. Аргументами могут быть константы, переменные и арифметические выражения.

ABS(x) - абсолютное значение x

ATN(x) - арктангенс х

COS(x) - косинус х

EXP(x) - экспоненциальная функция (ех)

FIХ(x) - целая часть числа (отсечение дробной части числа)

INT(x) - вычисление наибольшего целого, не превосходящего значение х

LOG(x) - натуральный логарифм х (х>0), ln x

PI - системная константа, имеющая значение 3.1415....

RND(x) - определение случайного действительного числа

SIN(x) - синус х

SGN(x) - знак числа х:

-1 , если х<0

0 , если х=0

1 , если х>0

SQR(x) - квадратный корень из х (х>=0)

TAN(x) - тангенс х

2.4 Стандартные строковые функции

LEN (A$) - определение длины строки.

Значение функции LEN("крокодил") равно 8.

MID$(A$,n,[,m]) - выделение заданной части строки.

Из строкового выражения или переменной А$ выделяется подстрока длиной m символов , начиная с n-й позиции. Если m = 0, то выделяется строка. Значение функции MID$ ("баобаб",1,3 ) равно "бао".

INSTR([n,]A$,B$) - поиск подстроки В$ в строке символов А$.

Функция INSTR дает номер позиции, начиная с которой заданная подстрока В$ появляется в исходной строке A$. Числовое выражение n определяет позицию в строке, с которой должен начинаться поиск. Если n не задано, то поиск начинается с первой позиции. Значение функции INSTR (2, баобаб","ба") равно 4. Значение функции INSTR ("баобаб", "ба") равно 1.

2.5 Операции и выражения языка basic

Выражения состоят из констант, переменных или констант и переменных, соединенных знаками операций. Определены три типа операций над данными: арифметические, логические и строковые.

а) арифметические операции

/в порядке очередности их выполнения/

ПРИМЕР

^ возведение в степень А^В

*, / умножение и деление А*В,А/В

\ целочисленное деление А\В

МОD остаток от целочисленного А МОD В

деления

+,- сложение и вычитание А+В,А-В

Арифметические выражения используются для выполнения вычислений. Эти выражения могут содержать символы арифметических операций, числовые константы и переменные. Операции одного уровня выполняются слева направо. Для изменения порядка вычисления используются скобки.

Например,

А-2/В+3

(А-2)/(В+3)

А-(2/В)+3

А-(2/(В+3))

Размещение скобок в различных местах выражений приводит к разным результатам.

б) логические операции

Для сравнения двух величин служат операции отношения. Сравниваемые величины должны быть одинакового типа - либо обе число вые, либо обе строковые. Результатом операции отношения могут быть 1 (истина) или 0 (ложь). Сравнение строк символов осуществляется посимвольно слева направо. Допускается использование следующих операций отношения (в порядке приоритета выполнения):

ПРИМЕР

= равно А=В

>< или <> не равно А><В или А<>В

< меньше А<В

> больше А>В

<= или =< меньше или равно А<=В

>= или => больше или равно А>=В

При объединении в одном выражении арифметических операций и операций отношения первыми выполняются арифметические операции.

В языке BASIC используются следующие логические операции (в порядке приоритета их выполнения): NOT - не ; AND- и; OR - или.

NOT AND OR

R1 (NOT R1) R1 R2 (R1 AND R2) R1 R2 (R1 OR R2)

0 1 1 1 1 1 1 1

1 0 1 0 0 1 0 1

0 1 0 0 1 0

0 0 0 0 0 0

Операции одного уровня выполняются слева направо. Для изменения порядка выполнения операций применяются скобки.

в) строковые операции

Операцией над строками, подобной операции сложения чисел, является конкатенация. Эта операция заключается в присоединении одной строки символов к концу другой строки символов. Для обо значения конкатенации строк используется символ “+” .

Например, "Высоко" + "урожайный"

Результирующая строка имеет вид: " Высокоурожайный ".

Для сравнения строк применяются операции отношения ( = , < , > , <= , >= , >< ).

2.6 Операторы ввода-вывода и преобразования информации

а) оператор INPUT

Оператор предназначен для вывода на экран дисплея указанно го в нем сообщения и ввода с клавиатуры значений, указанных переменных во время выполнения программы.

Формат: INPUT ["сообщение";] переменная [, переменная ]

Текст сообщения поясняет, какие данные требуется ввести. При выполнении оператора INPUT на экране появляется ?, и программа ждет ввода данных с клавиатуры. Если после сообщения использовать <,> вместо <;>, то ? не появляется. Вводимые данные разделяются запятыми. Ввод заканчивается при нажатии <Return>. Тип вводимого элемента данных должен соответствовать типу переменной в операторе INPUT. Строки символов могут не заключаться в кавычки, если они не содержат запятых, начальных или конечных пробелов. Если значений переменных введено меньше, чем переменных содержится в операторе INPUT, то оставшиеся переменные полу чают значение 0.

Пример : INPUT "введите А";A

На экране появится введите А ? (после ? ввести значение переменной А и нажать < Return >).

В качестве значения переменной A можно ввести любое число, но нельзя вводить запятую, арифметическое выражение и имя переменной.

б) оператор PRINT

Оператор предназначен для вывода данных на экран дисплея.

Форматы: PRINT [ список вывода ]

? [ список вывода ]

Список вывода - константы, имена переменных, выражения, тексты.

? используется как сокращенная запись слова PRINT.

Строковые константы в списке должны быть заключены в двойные кавычки.

Элементы списка вывода разделяются запятой <,> или точкой с запятой <;>.

Оператор PRINT без списка вывода выводит пустую строку.

Примеры:

PRINT A - выводит на экран значение переменной А;

PRINT 5 - выводит на экран 5 ;

Для удобства восприятия выводимых результатов каждая строка экрана может быть условно разделена на 5 зон по 14 позиций в каждой. Если элементы в списке оператора PRINT разделяются запятыми, то каждый следующий элемент выводится в следующей свободной зоне. Если последняя зона в строке заполнена, то вывод продолжается с первой зоны следующей строки. Наличие в списке двух рядом стоящих запятых вызывает пропуск одной зоны.

Пример: ? 2,5,-6

на экране: 2 5 -6

Точка с запятой в качестве разделителя элементов списка размещает элементы друг за другом. При этом числовые значения выводятся с предшествующей знаковой позицией и последующим пробелом. Для положительных значений в знаковой позиции помещается пробел, а для отрицательных - знак " - ".

Пример: ? 2;5;-6

на экране: 2 5 -6

Точка с запятой в конце оператора PRINT отменяет перевод строки.

Пример: PRINT "A";

PRINT "В"

на экране: АВ

Пример: PRINT "А"

PRINT "В"

на экране:

А

В

в) оператор CLEAR

Предназначен для установки начальных значений переменных. Числовые переменные приравниваются 0 , строки - значению "пустая строка", элементы массивов не определены.

г) оператор LET

Оператор используется для присваивания значения переменной.

Формат: LET V=E

V - переменная действительного, целого или строкового типа;

Е - арифметическое или строковое выражение, константа или переменная;

LET - необязательное ключевое слово.

Слово LET обычно опускается: А=5+2 вместо LET А=5+2 .

Пример: А=5

В=2

С=А+В^2 : С=С+10

Переменная может иметь в каждый момент только одно значение. При присваивании переменной нового значения прежнее значение стирается.

д) оператор SWAP

Оператор обменивает величины двух переменных.

Формат: SWAP V1,V2

V1 и V2 - переменные действительного, целого или строкового типа.

Тип обеих переменных должен совпадать.

Пример: A=5

B=500

SWAP A,B

PRINT "A=";A,"B=";B

на экране: А= 500 В= 5

е) оператор STOP

Оператор используется для приостановки выполнения программы. Формат : STOP.

После приостановки программы можно вводить непосредственно выполняемые операторы (без номеров строк), чтобы убедиться, работает ли программа так, как задумано. Приостановка программы позволяет вывести на экран значения переменных, изменить значения переменных и ход выполнения программы, т.е. осуществлять отладку программы. Количество операторов STOP в программе не ограничено. Они могут размещаться в любом месте программы. Обычно оператор STOP помещают в критические точки. Для продолжения выполнения программы необходимо набрать с клавиатуры команду CONT и программа будет продолжена со следующего за STOP оператора. Оператор остановки и продолжения является мощным средством разработки и отладки программы. После завершения процесса отладки программы операторы STOP удаляют из программы.

ж) оператор END

Оператор используется для завершения выполнения программы. Формат : END.

Оператор END является последним оператором в программе. При его отсутствии оператор, выполняемый последним, завершает выполнение программы.

2.7 Операторы управления

Операторы управления предназначены для изменения естественного порядка выполнения операторов. В языке BASIC используются операторы безусловного перехода и условные операторы.

а) оператор GOTO

Оператор GOTO предназначен для безусловного перехода к заданной строке программы.

Формат: GOTO N

N - номер строки

Оператор передает управление строке, номер которой указан в операторе.

Пример: GOTO 250

б) Оператор IF

Условные операторы предназначены для изменения порядка выполнения операторов в зависимости от истинности или ложности не которого заданного условия. В языке BASIC допускается использование следующих форм условных операторов:

Формат 1: IF E THEN (GOTO) N

Формат 2: IF E THEN O

Формат 3: IF E THEN O1 ELSE O2

IF, THEN, GOTO, ELSE - ключевые слова;

E - условие, представляющее собой выражение отношения;

N - номер строки;

O - оператор или группа операторов, разделенных символом ":";

O1, O2 - оператор, группа операторов или номер строки.

В первой конструкции используется одно из ключевых слов THEN или GOTO.

При выполнении оператора IF вычисляется значение выражения отношения E. Если оно оказывается истинным, то в случае использования первого формата оператора IF управление будет передано на строку с номером N. При использовании второго формата опера тора IF будет выполнен оператор O (или группа операторов, разделенных двоеточием), записанный после ключевого слова THEN. Далее управление передается на следующую строку программы.

Если значение условия E оказывается ложным, то конструкция, стоящая после ключевого слова THEN игнорируется, и управление передается строке, непосредственно следующей в программе за оператором IF.

Операторы IF или GOTO могут быть использованы для организации разветвлений или циклов.

Пример : Протабулировать функцию

на интервале-1<=x<=1 c шагом 0.3.

10 INPUT "Введите значения X1,X2,X3,B,A";X1,X2,X3,B,A

20 X=X1

30 Y=(B*X^2-A)/(EXP(A*X)-1)

40 PRINT "X=";X;"Y=";Y

50 X=X+X3

60 IF X<=X2 THEN 30

70 END

В третьем формате оператора IF ключевое слово ELSE указывает, как поступить в случае, если проверяемое условие не выполняется. Этот формат оператора IF определяет, какие действия выполняются при истинном и ложном значениях проверяемого условия.

Пример : IF X=45 THEN 50 ELSE PRINT " НЕВЕРНО "

Если X не равен 45, то выводится сообщение " НЕВЕРНО ". Если X равен 45, то управление передается строке 50.

Применение ELSE усложняет программу. Пользоваться этим форматом оператора IF нужно аккуратно.

Пример: Решить квадратное уравнение ax2+bx+c=0

10 INPUT "Введите значения A, B, C"; A, B, C

20 D=B^2-4*A*C

30 IF D>0 THEN X1=(-B-SQR(D))/(2*A): X2=(-B+SQR(D))/(2*A): PRINT"X1="; X1; "X2="; X2 ELSE PRINT "Действительных корней нет"

40 END

В условии E можно указать несколько проверок, соединив их логическими операциями: AND, OR, NOT.

При выполнении оператора : IF X=12 AND Y<0 THEN 100 управление передается строке с номером 100, если одновременно выполнены условия X=12 и Y<0.

Оператор: IF X=12 OR Y<0 THEN 100 передает управление строке с номером 100, если верно хотя бы одно из этих соотношений.

Пример: Найти значение функции

10 INPUT "Введите значения A, B, C, X"; A, B, C, X

20 IF X<A THEN Y=EXP(-A*X)*COS(B*X)

30 IF X>=A AND X<=B THEN Y=TAN(C*X)

40 IF X>B AND X<C THEN Y=EXP(-B*X)*SIN(C*X) ELSE PRINT "Решения нет": GOTO 60

50 PRINT "Y="; Y

60 END

2.8 Операторы цикла

а) Операторы FOR и NEXT

Операторы FOR и NEXT предназначены для организации циклического вычислительного процесса.

Формат: FOR V=E1 TO E2 STEP E3

. . .

NEXT V

V- переменная, используемая в качестве счетчика цикла;

E1, E2, E3 - арифметические выражения, задающие соответственно начальное, конечное значение и шаг изменения переменной V.

Операторы FOR и NEXT могут использоваться только попарно, т.е. в программе каждому оператору FOR должен соответствовать свой оператор NEXT. FOR определяет начало, а NEXT - конец цикла. Если шаг изменения V равен 1, то конструкцию STEP E3 можно опускать.

При работе цикла происходят следующие операции:

1. Вычисляются значения E1, E2, E3, если они являются арифметическими выражениями.

2. Переменной V присваивается в качестве начального значения значение E1.

3. Полученное значение V сравнивается со значением выражения E2. При этом, если E3 > 0, то проверяется условие V <= E2, если E3 < 0, то проверяется условие V >= E2.

4. Если проверяемое условие истинно, то выполняется группа операторов, расположенных между FOR и NEXT.

5. Оператор NEXT изменяет текущее значение переменной V на шаг E3 (V=V+E3 ) и передает управление в начало цикла. Для нового значения V опять проверяется одно из условий пункта 3. При истинности условия еще раз выполняется группа операторов между FOR и NEXT. Весь процесс выполняется до тех пор, пока проверяемое условие не примет значение "ложно". В этом случае выполнение цикла заканчивается и управление передается оператору, следующему в программе непосредственно после оператора NEXT.

Пример: Найти сумму натурального ряда чисел от 1 до N.

10 INPUT N

20 S=0

30 FOR I=1 TO N

40 S=S+I

50 NEXT I

60 PRINT "S=";S

70 END

При организации циклов с использованием операторов FOR-NEXT необходимо учитывать следующее:

1. Проверка истинности условия V <= E2 (V >= E2) осуществляется перед очередным выполнением цикла. Следовательно, если это условие не выполняется перед первым выполнением цикла, то цикл не будет выполняться ни разу.

Например, FOR I=15 TO 5

2. Для правильного выполнения цикла внутри него не должно содержаться операторов, изменяющих значения счетчика цикла.

Например,

30 FOR I=1 TO 11

40 A=I^2

50 I=I+A

60 NEXT I

3. Передача управления внутрь цикла, минуя его заголовок, не допускается.

Например,

40 GO TO 100

50 FOR K=10 TO 50 STEP 2

........................

100 PRINT K

110 NEXT K

4. Внутри циклов могут быть другие операторы циклов, т.е. допускается вложение циклов друг в друга. Перекрытие циклов не допускается и внутренние циклы должны заканчиваться до завершения внешних.

FOR I1

FOR I2

FOR I3

(NEXT I1 нельзя !)

NEXT I3

NEXT I2

NEXT I1

5. Можно использовать оператор NEXT без переменной, что ускорит выполнение цикла .

Например, 110 NEXT вместо 110 NEXT K

Можно также объединять операторы NEXT, если они следуют друг за другом.

Например, 200 NEXT I3,I2,I1 вместо 200 NEXT I3



210 NEXT I2

220 NEXT I1

2.9 Оператор DIM

Если в задаче обрабатываемые данные организуются в виде массивов, в этом случае интерпретатору требуется сообщить информацию, необходимую для распределения памяти под массивы, используемые в программе. Для этого используется оператор DIM.

Формат: DIM a1(m1), a2(m2),..., aN (mN)

ai - имя массива;

mi - список параметров, задающих максимальные значения индексов массива. Список mi может содержать одну или две целые константы или переменные, разделенные за пятыми, а также арифметические выражения. Индексы из меняются от 0 до максимального.

Пример: DIM A(4), B(5,8), A1$(5), B1$(3,4)

Оператор DIM описывает числовые массивы A и B, символьные массивы A1$ и B1$. Массив A одномерный и содержит 5 элементов A(0), A(1), A(2), A(3), A(4). Двумерный числовой массив B содержит 6 строк и 9 столбцов. Символьный одномерный массив A1$ состоит из 6 элементов. Символьный двумерный массив B1$ состоит из 20 элементов (4 строки, 5 столбцов).

Обработка массивов в языке BASIC проводится поэлементно. Оператор DIM, описывающий массив, должен быть расположен в программе до первого оператора, использующего его элементы.

Если в одномерном массиве не более 11 элементов, а в двумерном не более 11 строк и 11 столбцов, то такие массивы можно не описывать.

В качестве максимальных индексов можно использовать имена переменных. Но значения переменным должны быть присвоены до оператора DIM.

Пример 1: Пример 2:

10 INPUT N,K 10 INPUT N,М

20 DIM A(N),B(K,N) 20 DIM A(N+1,М)

Пример 3: Даны одномерные массивы A и B, содержащие по N элементов. Сформировать новый массив D, каждый элемент которого определяется по формуле

D(i)=A(i)+B(i)+C(i), i=1,2,.....,N

10 INPUT "Введите размерность массивов" ;N

20 DIM A(N),B(N),C(N),D(N)

30 FOR I=1 TO N

40 INPUT A(I),B(I),C(I)

50 NEXT I

60 FOR I=1 TO N

70 D(I)=A(I)+B(I)+C(I)

80 PRINT "D(";I;")=";D(I);

90 NEXT I

100 END

2.10 Блоки данных

а) Оператор DATA

Оператор DATA предназначен для создания блока данных.

Формат : DATA A

DATA - ключевое слово ;

А - список, содержащий одну или более вещественных, целых или строковых констант, разделенных запятыми (строковые константы необязательно заключать в кавычки).

Оператор DATA создает в оперативной памяти ЭВМ блок данных. Информация в блок данных записывается в том порядке, в котором она располагается в списке. Если в программе используется не сколько операторов DATA, то формируется блок данных путем последовательного сцепления значений из списков в порядке появления операторов.

Пример: 20 DATA 2, 5.6, программа

........................

50 DATA 8, пример, 37.6, 5

В блоке данных будет 7 элементов: 2, 5.6, программа, 8, пример, 37.6, 5

.б) оператор READ

Для чтения информации из блока данных предназначен оператор READ.

Формат: READ V

READ - ключевое слово;

V - список имен одной или более переменных, разделенных запятыми .

Блок данных организован таким образом, что обеспечивает последовательный доступ к хранящейся в нем информации с помощью внутреннего указателя. Текущее положение указателя показывает на элемент блока данных, который непосредственно доступен для чтения. При запуске программы указатель устанавливается на начальный элемент блока. При работе оператора READ первый элемент блока данных из списка оператора DATA присваивается в качестве значения переменной, имя которой расположено первым в списке оператора READ, а указатель смещается на следующую позицию и указывает теперь на второй элемент блока данных. Если в списке оператора READ имеется еще одно имя переменной, то второй элемент будет присваиваться ей в качестве значения. Затем указатель перемещается на следующую позицию, и процесс повторяется до тех пор, пока список оператора READ не закончится.

По окончании списка указатель будет установлен на элемент блока данных, следующий за последним считанным значением. Если в программе встретится еще один оператор READ, то присвоение элементов из блока данных переменным из списка оператора READ будет производиться, начиная с текущего положения указателя.

Пример: 30 READ A, B

90 READ C$, D

100 READ E$, F, G

A = 2 B = 5.6 C = "программа"

D = 8 E = "пример" F = 37.6 G = 5

DATA - единственный оператор языка BASIC, номер строки которого не влияет на порядок выполняемых действий. Номер строки нужен лишь для того, чтобы был выдержан общий формат программы.

Только оператор READ определяет, когда и какие данные должны быть считаны.

в) Оператор RESTORE

Для возврата указателя в начало блока данных служит опера тор RESTORE.

Формат: RESTORE или RESTORE N

N - номер строки, содержащей оператор DATA.

Использование этого оператора позволяет многократно считывать одни и те же данные различными операторами DATA и присваивать их в качестве значений разным переменным.



Пример:

10 READ A,A1,A2

20 RESTORE

30 READ B,B1

40 DATA 2, 4, 8, 3, -6, 4

A = 2, A1 = 4, A2 = 8, указатель на числе 3, но RESTORE возвращает его на первое число, таким образом B = 2, B1 = 4 .

Если в операторе RESTORE указать номер строки, содержащей оператор DATA, то указатель отметит первое значение. После того как RESTORE изменит положение указателя, любой последующий READ начнет чтение данных с новой указанной позиции.

Оператор DATA целесообразно использовать в случаях, когда некоторым переменным каждый раз при выполнении программы требуется присваивать одни и те же значения.

2.11 Подпрограммы языка basic

а) Операторы GOSUB и RETURN

При написании программ часто возникает необходимость в вы полнении одних и тех же действий в различных местах программы. Во многих случаях эти действия должны производиться с различными исходными данными. Написание такой программы упростится, если записать повторяющийся участок вычислений один раз, а потом обращаться к нему из различных мест программы. Такую возможность обеспечивает использование подпрограмм.

В языке BASIC обращение к подпрограмме осуществляется оператором GOSUB.

Формат: GOSUB N

GOSUB - ключевое слово;

N - номер первой строки, с которой должно начаться выполнение подпрограммы (точка входа в подпрограмму).

Последним выполняемым в подпрограмме оператором должен быть оператор RETURN, возвращающий управление в основную программу.

Работа операторов GOSUB и RETURN происходит следующим образом. Интерпретатор языка BASIC формирует стек возврата. Когда в программе встречается оператор GOSUB, интерпретатор заносит в стек возврата адрес (номер строки) оператора, следующего непосредственно за GOSUB. Затем управление передается на точку входа, заданную номером строки в операторе GOSUB, и начинают выполняться операторы подпрограммы. Если в подпрограмме встречается оператор RETURN, то из вершины стека извлекается текущий адрес возврата, и интерпретатор передает управление в вызывающую программу на оператор, непосредственно следующий за оператором GO SUB.

Пример: Имеются данные о посевных площадях пшеницы в хозяйствах района. Требуется определить количество хозяйств, в которых площадь больше некоторой за данной величины.

10 REM основная программа

20 DIM A (100)

30 PRINT "Введите количество хозяйств"

40 INPUT M

50 FOR I=1 TO M

60 PRINT "Введите посевную площадь в хозяйстве" ;I

70 INPUT A(I)

80 NEXT I

90 PRINT "Введите нижнюю границу посевной площади" 100 INPUT D

110 GOSUB 200

120 PRINT "Количество хозяйств с посевной площадью >"; D;"=" ; K

130 STOP

200 REM Подпрограмма

210 K=0

220 FOR I=1 TO M

230 IF A(I)>D THEN K=K+1

240 NEXT I

250 RETURN



3. Применение языка Basic

В разное время интерпретаторы BASIC выпускались различными организациями, компаниями, фирмами, такими, как:

1. Apple (Applesoft BASIC)

2. Atari

3. HP

4. IBM

5. Microsoft (GW-BASIC, Microsoft Small Basic)

6. Texas Instruments

7. Xerox и т.д.

В числе таких организаций есть и советские организации:

1. Вильнюсский университет -- Вильнюс

2. ВЦ СО АН СССР -- Новосибирск

3. ПО «ВЭФ» -- Рига

4. Нижегородский государственный университет имени Н. И. Лобачевского -- Нижний Новгород.

В настоящее время язык программирования Basic является устаревшим и применяется чаше всего его обновленная версия - язык Visual Basic.

Перечень задач решаемых на Visual Basic:

1) Решение инженерных, математических и других аналогичных задач (расчеты и т.д.).

2) Обучение программированию. Привлекает легкость и простота в изучении. В этом Visual Basic пока непревзойден. Входит в программы обучения, наряду с другими языками в колледжах, училищах, школах, учебных центрах.

3) Проектирование баз данных.

4) Разработка бизнес приложений.

5) Создание Web-приложений. Основано на использования HTML-шаблонов. Смотрите также VBscript.

6) Создание макетов приложений и библиотек с последующим переносом на Си.

7) Создание игр. Например, что интересно, в программе Exscel, написана игра по известной телепередаче «О, счастливчик!».

8) Возможности групповой разработки программ. Облегчает координацию действий исполнителей.

9) Решение задач в программах MicroSoft Office и некоторых других приложениях.

10) Использование Visual Basic совместно с другими приложениями, под управлением Windows, с использованием технологии OLE.

11) Входит как состав некоторых других приложений. Таких, как Visual Studio Express.



4. Простейшая программа на языке Basic

В данном случае мы рассматриваем написание программы «Hello World». Всего в Бейсике существует два способа написания данной программы:

В первом случае программа состоит из одной строки. Строка так же, как и все остальные строки программного кода Basic, начинается с номера. При вводе в редактор строка оказывается в исходном тексте программы на позиции, соответствующей её номеру. Далее следует текст, который нужно вывести на экран, выделенный двойными кавычками.

Во втором случае программа состоит из двух строк. Первая строка аналогична той, из которой состоит первый случай. Вторая строка начинается с номера 20, который показывает, что строка по счету вторая. Далее следует оператор GOTO, предназначенный для безусловного перехода к заданной строке программы. В данном случае оператор возвращает нас на первую строку. При выводе на экран команда PRINT будет выполняться бесконечно.

Шаг первый: запускаем приложение DOSBox 0.74 для того, чтобы запустить компилятор Qbasic .



Шаг второй: задаем в приложении путь к папке, в которой находится компилятор, с помощью команды mount (таким образом, мы создаем виртуальный диск X).



Шаг третий: вводим название виртуального диска (в данном случае X), затем открываем каталог файлов папки, где находится компилятор, с помощью команды dir.

Шаг четвертый: вводим название файла приложения (в данном случае QBASIC), чтобы запустить компилятор.



Шаг пятый: пишем саму программу.

Первый способ:



Второй способ:



Заключение

В данной контрольной работе был описан язык программирования BASIC, а именно:

1. История создания языка (хронология создания и развития языка, его реализация в отечественном программировании)

2. Основные сведения и конструкции языка (синтаксис и алфавит языка, примеры работы с функциями и массивами, различные операторы языка, блоки данных и подпрограммы)

3. Области применения языка (интерпретаторы языка, области применения Visual Basic)

4. Пример программы на данном языке (поэтапное описание выполнения программы написания «Hello World»)

Подводя итог, можно сказать, что язык BASIC на данный момент устарел и практически нигде не используется. Тем не менее, BASIC сыграл весьма важную роль в развитии вычислительной техники и языков программирования в частности. Диалекты BASIC являются достаточно структурированными языками, они сопоставимы по возможностям с такими языками, как Си, Паскаль. В настоящее время довольно популярна обновлённая версия языка - Visual Basic, а также его диалекты Visual Basic for Applications (VBA) и Visual Basic Scripting Edition (VBScript) и язык для платформы .NET -- Visual Basic .NET.

Для учебных заведений самыми распространенными являются версия MSX, впервые реализованная на японском компьютере "Ямаха", и версии фирмы Microsoft для компьютеров IBM. Кроме этого в нашей стране популярностью пользуется версия Turbo-Basic фирмы Borland.



Список литературы

1. Язык программирования Бейсик / Павлова А.А. // Вычислительная техника и ее применение. - 1990. ? №1. ? С. 6-9

2. Дьяконов В. П. Применение персональных ЭВМ и программирование на языке Бейсик. -- М.: Радио и связь, 1989. -- 288 с

3. Дьяконов, В.П. Справочник по алгоритмам и программам на языке Бейсик для персональных ЭВМ./ В.П. Дьяконов. - М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1987. - 240 с.

4. Kurtz T.E, Kemeny J.G A Manual for BASIC, the elementary algebraic language designed for use with the Darthmouth Time Sharing System / Kurtz T.E, Kemeny J.G. - New Hampshire : Dartmouth College, 1964. - 63 p.



Приложение

Экран с Бейсиком компьютера ДВК (Диалогового вычислительного комплекса)

Интерпретатор языка BASIC для компьютеров Apple II Applesoft BASIC на кассете

Размещено на Allbest.ur