Структура и способы описания языков программирования

Размещено на http://www.allbest.ru/

"Структура и способы описания языков программирования"



Введение

Требование к оформлению

Пояснительная записка должна быть оформлена в редакторе Microsoft ® Word версии 2003,2007 в соответствии с требованиями

Пояснительная записка выполняется на листах формата А4 с применением печатающих и графических устройств вывода ЭВМ.

Шрифт Times New Roman. Размер шрифта - 14 пт, выравнивание - по ширине.

Рисунки выполняются в редакторах Word,Excel,Paintbrush.

Поля страница верхнее и нижняя границы - 2см, левая-3см, правая-1,5 см.

Абзацы в тексте начинают отступом в 1 см.

Каждый раздел пояснительной записки рекомендуется начинать с нового листа.

Разделы и подразделы должны иметь заголовки. Пункты, как правило, заголовков не имеют. Заголовки должны четка и кратко отражать содержание разделов и подразделов. Заголовки выполняют с прописной буквы без точки в конце, не подчеркивая. Переносы слов в заголовках не допускаются. Если заголовок состоит из двух предложений, их разделяют точкой.

К защите курсового проекта создается презентация, содержащая главную суть курсового проекта.

В пояснительной записке должны содержаться разделы:

Ш Структура и способы описания языков программирования высокого уровня.

Ш Программирование на Паскале.

Ш Первое знакомство с Паскалем.

Ш Некоторые сведения о системе Турбо Паскаль.

Ш Элементы языка Турбо Паскаль.

Ш Математические решения.

Языков программирования, как и человеческих языков, придумано много. Причина - в разнообразии потребностей программистов, в разных уровнях их квалификации и во многом другом. Так, начинающим вряд ли стоит предлагать Ассемблер, а профессионалу не нужен Лого. Часто разные языки ориентированы на разные предметные области. Например, язык Пролог позволяет удобно описывать логические взаимосвязи в окружающем нас мире, Лого позволяет удобно рисовать фигуры и снабжен для этого соответствующим набором процедур, а вот решать сложные математические задачи с его помощью лучше и не пытаться.

Программистам пока еще не удалось создать язык, удовлетворяющий всех, да и неизвестно, возможно ли вообще его создать, и надо ли.

Язык программирования -- это способ записи программ решения различных задач на ЭВМ в понятной для компьютера форме. В 1950-х гг. появляются первые средства автоматизации программирования -- языки Автокоды. Появление языков типа Автокод-Ассемблер облегчило участь программистов. Числовые коды операций заменились на мнемонические (словесные) обозначения, которые легче запомнить. Язык программирования стал понятнее для человека, но при этом удалился от языка машинных команд. Чтобы компьютер мог исполнять программы на Автокоде, потребовался специальный переводчик -- транслятор. Транслятор -- это системная программа, переводящая текст программы на Автокоде в текст эквивалентной программы на ЯМК. Языки программирования высокого уровня (ЯПВУ) являются машинно-независимыми языками. Одна и та же программа на таком языке может быть выполнена на ЭВМ разных типов, оснащенных соответствующим транслятором. Форма записи программ на ЯПВУ по сравнению с Автокодом еще ближе к традиционной математической форме, к естественному языку. Очень скоро вы увидите, что, например, на языке Паскаль она почти такая же, как на школьном Алгоритмическом языке. ЯПВУ легко изучаются, хорошо поддерживают структурную методику программирования.

Первыми популярными языками высокого уровня, появившимися в 1950-х гг., были Фортран, Кобол (в США) и Алгол (в Европе). Языки Фортран и Алгол были ориентированы на научно-технические расчеты математического характера. Кобол -- язык для программирования экономических задач.

Большое количество языков программирования появилось в 1960--1970-х гг. А за всю историю ЭВМ их было создано более тысячи. Но распространились, выдержали испытание временем немногие. В 1965 г. в Дартмутском университете был разработан язык Бейсик. По замыслу авторов это простой язык, легко изучаемый, предназначенный для программирования несложных расчетных задач.

В эпоху ЭВМ третьего поколения получил большое распространение язык PL/I (Program Language One), разработанный фирмой IBM. Это был первый язык, претендовавший на универсальность, т. е. на возможность решать любые задачи: вычислительные, обработки текстов, накопления и поиска информации. Однако PL/I оказался слишком сложным языком.

Значительным событием в истории языков программирования стало создание в 1971 г. языка Паскаль. Его автор -- швейцарский профессор Н.Вирт -- разрабатывал Паскаль как учебный язык структурного программирования.

Наибольший успех в распространении этого языка обеспечили персональные компьютеры. Фирма Borland International, Inc (США) разработала систему программирования Турбо Паскаль для ПК

Турбо Паскаль -- это не только язык и транслятор с него, но еще и операционная оболочка, обеспечивающая пользователю удобство работы. Турбо Паскаль вышел за рамки учебного предназначения и стал языком профессионального программирования с универсальными возможностями. Транслятор с Турбо Паскаля по оптимальности создаваемых им программ близок наиболее удачному в этом отношении транслятору -- транслятору с Фортрана. Паскаль стал основой многих современных языков программирования, например, таких как Ада, Модула-2 и др.

Си -- это язык структурного программирования, но, в отличие от Паскаля, в нем заложены возможности непосредственного обращения к некоторым машинным командам, к определенным участкам памяти компьютера. Дальнейшее развитие Си привело к созданию языка объектно-ориентированного программирования Си++.

ЭВМ будущего, пятого поколения называют машинами «искусственного интеллекта». Но прототипы языков для этих машин были созданы существенно раньше их физического появления. Это языки ЛИСП и Пролог.

ЛИСП появился в 1965 г. Язык ЛИСП основан на понятии рекурсивно определенных функций. ЛИСП, по сути, является универсальным языком. С его помощью на ЭВМ можно моделировать достаточно сложные процессы, в частности интеллектуальную деятельность людей.

Язык Пролог разработан во Франции в 1972 г. также для решения проблемы «искусственного интеллекта». Пролог позволяет в формальном виде описывать различные утверждения, логику рассуждений и заставляет ЭВМ давать ответы на заданные вопросы.

Вот некоторые наиболее популярные языки программирования:

язык программирование компьютер паскаль

Таблица



Языки программирования высокого уровня

Во всяком языке программирования определены способы организации данных и способы организации действий над данными. Кроме того, существует понятие «элементы языка», включающее в себя множество символов (алфавит), лексемы и другие изобразительные средства языка программирования. Несмотря на разнообразие указанных языков, их изучение происходит приблизительно по одной схеме. Это связано с общностью структуры различных языков программирования высокого уровня, которая схематически отражена на рис.

Рис.

Надо сказать, что в изучении естественных языков и языков программирования есть сходные моменты. Во-первых, для того чтобы читать и писать на иностранном языке, нужно знать алфавит этого языка. Во-вторых, следует знать правописание слов и правила записи предложений, т. е. то, что называется синтаксисом языка. В-третьих, важно понимать смысл слов и фраз, чтобы адекватно реагировать на них: ведь из грамотно написанных слов можно составить абсолютно бессмысленную фразу. Смысловое содержание языковой конструкции называется семантикой.

Всякий язык программирования имеет три основные составляющие: алфавит, синтаксис и семантику.

Алфавит -- это фиксированный для данного языка набор основных символов, т.е. "букв алфавита", из которых должен состоять любой текст на этом языке -- никакие другие символы в тексте не допускаются.

Синтаксис -- это правила построения фраз, позволяющие определить, правильно или неправильно написана та или иная фраза. Точнее говоря, синтаксис языка представляет собой набор правил, устанавливающих, какие комбинации символов являются осмысленными предложениями на этом языке.

Семантика определяет смысловое значение предложений языка. Являясь системой правил истолкования отдельных языковых конструкций, семантика устанавливает, какие последовательности действий описываются теми или иными фразами языка и, в конечном итоге, какой алгоритм определен данным текстом на алгоритмическом языке.

Основными понятиями в алгоритмических языках обычно являются следующие.

1. Имена (идентификаторы) -- употребляются для обозначения объектов пpогpаммы (переменных, массивов, функций и др.).

2. Операции. Типы операций:

* арифметические операции + , -- , * , / и дp. ;

* логические операции и , или , не ;

* операции отношения < , > , <= , >= , = , <> ;

* операция сцепки (иначе, "присоединения", "конкатенации" ) символьных значений друг с другом с образованием одной длинной строки; изображается знаком "+".

3. Данные -- величины, обрабатываемые пpогpаммой. Имеется три основных вида данных: константы, переменные и массивы.

* Константы -- это данные, которые зафиксированы в тексте программы и не изменяются в процессе ее выполнения.

* Переменные обозначаются именами и могут изменять свои значения в ходе выполнения пpогpаммы. Переменные бывают целые, вещественные, логические, символьные и литерные.

* Массивы -- последовательности однотипных элементов, число которых фиксировано и которым присвоено одно имя. Положение элемента в массиве однозначно определяется его индексами (одним, в случае одномерного массива, или несколькими, если массив многомерный). Иногда массивы называют таблицами.

4. Выражения -- предназначаются для выполнения необходимых вычислений, состоят из констант, переменных, указателей функций (напpимеp, exp(x)), объединенных знаками операций.

Выражения записываются в виде линейных последовательностей символов (без подстрочных и надстрочных символов, "многоэтажных" дробей и т.д.), что позволяет вводить их в компьютер, последовательно нажимая на соответствующие клавиши клавиатуры.

Различают выражения арифметические, логические и строковые.

* Арифметические выражения служат для определения одного числового значения.

* Логические выражения описывают некоторые условия, которые могут удовлетворяться или не удовлетворяться. Таким образом, логическое выражение может принимать только два значения -- "истина" или "ложь" (да или нет).

* Строковые (литерные) выражения, значениями которых являются тексты. В строковые выражения могут входить литерные и строковые константы, литерные и строковые переменные, литерные функции, разделенные знаками операции сцепки.

5. Операторы (команды). Оператор -- это наиболее крупное и содержательное понятие языка: каждый оператор представляет собой законченную фразу языка и определяет некоторый вполне законченный этап обработки данных.

Состав языка. Обычный разговорный язык состоит из четырех основных элементов: символов, слов, словосочетаний и предложений. Язык программирования содержит подобные элементы, только слова называют элементарными конструкциями, словосочетания -- выражениями, предложения -- операторами. Символы, элементарные конструкции, выражения и операторы составляют иерархическую структуру, поскольку элементарные конструкции образуются из последовательности символов, выражения -- это последовательность элементарных конструкций и символов, а оператор -- последовательность выражений, элементарных конструкций и символов.

Описание языка есть описание четырех названных элементов. Описание символов заключается в перечислении допустимых символов языка. Под описанием элементарных конструкций понимают правила их образования. Описание выражений -- это правила образования любых выражений, имеющих смысл в данном языке. Описание операторов состоит из рассмотрения всех типов операторов, допустимых в языке. Описание каждого элемента языка задастся его синтаксисом и семантикой. Синтаксические определения устанавливают правила построения элементов языка. Семантика определяет смысл и правила использования тех элементов языка, для которых были даны синтаксические определения.

Символы языка -- это основные неделимые знаки, в терминах которых пишутся все тексты на языке.

Элементарные конструкции -- это минимальные единицы языка, имеющие самостоятельный смысл. Они образуются из основных символов языка.

Выражение в языке программирования состоит из элементарных конструкций и символов, оно задает правило вычисления некоторого значения.

Оператор задает полное описание некоторого действия, которое необходимо выполнить. Для описания сложного действия может потребоваться группа операторов. В этом случае операторы объединяются в составной оператор, или блок.

Программирование на паскале

Язык Паскаль был разработан Никласом Виртом первоначально для целей обучения программированию. В настоящее время он получил широкое распространение по ряду объективных причин.

Во-первых, по своей идеологии Паскаль наиболее близок к современной методике и технологии программирования. В частности, он достаточно полно отражает идеи структурного программирования, что довольно хорошо видно даже из основных управляющих структур языка.

Во-вторых, Паскаль хорошо приспособлен для применения технологии разработки программ сверху-вниз (пошаговой детализации).

В-третьих, Паскаль содержит большое разнообразие различных структур данных, что обеспечивает простоту алгоритмов, а следовательно снижение трудоемкости при разработке программ.

Основные отличия алгоритмических языков от машинных языков:

? алгоритмический язык обладает гораздо большими выразительными возможностями, т.е. его алфавит значительно шире алфавита машинного языка, что существенно повышает наглядность текста программы;

? набор операций, допустимых для использования, не зависит от набора машинных операций, а выбирается из соображений удобства формулирования алгоритмов решения задач определенного класса;

? формат предложений достаточно гибок и удобен для использования, что позволяет с помощью одного предложения задать достаточно содержательный этап обработки данных;

? требуемые операции задаются в удобном для человека виде, например, с помощью общепринятых математических обозначений;

? для задания операндов операций, используемым в алгоритме данным присваиваются уникальные имена, выбираемые программистом, и ссылка на операнды производится, в основном, по именам;

? в языке может быть предусмотрен значительно более широкий набор типов данных по сравнению с набором машинных типов данных.

Из вышеперечисленного следует, что алгоритмический язык в значительной мере является машинно-независимым.

Для описания синтаксиса алгоритмического языка используется специальный метаязык, позволяющий в компактной форме отразить все особенности конкретных конструкций алгоритмического языка. Мы воспользуемся для этих целей металингвистическими формулами Бэкуса-Наура (язык БНФ).

При описании синтаксиса языка используются некоторые его понятия: определив простейшие из них, с их помощью можно уже достаточно просто определить более сложные понятия и т.д., пока не будет определено наиболее сложное понятие - программа. С точки зрения синтаксиса каждое определяемое понятие (но не основной символ) есть метапеременная языка БНФ, значением которой может быть любая конструкция (т.е. последовательность основных символов) из некоторого фиксированного для этого понятия набора конструкций.

Для каждого понятия языка должна существовать единственная метаформула, в левой части которой указывается определяемое понятие (метапеременная языка БНФ), а правая часть формулы тем или иным способом задает все множество значений этой метапеременной (все допустимые конструкции, которые объединяются в это понятие). Все метапеременные заключаются в специальные угловые скобки < и >, которые не принадлежат алфавиту определяемого языка, т.е. являются метасимволами, например, <выражение>, <число> и т.д. Основные же символы языка указываются непосредственно. Левая и правая части метаформулы разделяются специальным знаком : : =, смысл которого можно интерпретировать как «по определению есть». Обычно в качестве значений метапеременной может приниматься любая из нескольких допустимых конструкций. Все допустимые конструкции указываются в правой части формулы и разделяются метасимволом «|», смысл которого можно передать словом «или» («либо»). Кроме перечисления всех возможных значений метапеременной в правой части метаформулы может быть указано правило построения значений. Турбо Паскаль -- это не только язык и транслятор с него, но еще и операционная оболочка, обеспечивающая пользователю удобство работы. Турбо Паскаль вышел за рамки учебного предназначения и стал языком профессионального программирования с универсальными возможностями. С помощью встроенного в систему текстового редактора можно формировать в памяти любые тексты, не только программы на Паскале. В частности, это могут быть исходные данные решаемой задачи в текстовой форме. Текст программы, созданный редактором, можно сохранить на диске в виде файла с именем следующего формата. В Паскале заложены возможности непосредственного обращения к некоторым машинным командам, к определенным участкам памяти компьютера. Программы на Паскале, всегда компилируются. Компиляция является аналогом полного предварительного перевода; интерпретация -- аналогом синхронного перевода. Паскаль как учебный язык структурного программирования.

Первое знакомство с Паскалем

Паскаль, в его первоначальном виде представляет собою чисто процедурный язык и включает в себя множество алголоподобных структур и конструкций с зарезервированными словами наподобие: if, then, else, while, for, и т. д. Тем не менее Паскаль также содержит большое количество возможностей для структурирования информации и абстракций, которые отсутствуют в изначальном Алголе-60, такие как определение типов, записи, указатели, перечисления, и множества.

Процесс программирования начинается, как правило с составления алгоритма - последовательности операций, описывающих процесс решения задачи. Графическая запись алгоритма представляется в виде блок-схемы. Составление алгоритма заключается в логическом описании процесса решения задачи и требует знания элементов математической логики. Следует отметить, что программированию предшествует важнейший этап - постановка задачи. Постановка задачи может включать широкий спектр вопросов (разработка математических и физических моделей, вывод расчетных формул и т. п.). Программист должен четко представлять явление или формулу, которые он алгоритмизирует.

Программирование заключается в записи алгоритма на языке программирования и отладке программы. Текст программы записывается в текстовом редакторе, затем программа компилируется - переводится транслятором (переводчиком) в машинные коды и запускается на выполнение. Процесс отладки программы начинается с выявления:

- синтаксических ошибок в тексте (неверно записанных операторов),

- ошибок при выполнении программы (недопустимые математические действия, операции с числами, превосходящими предельные значения),

- алгоритмических ошибок (неверно составлен или запрограммирован алгоритм ), и заканчивается, как правило написанием новой программы, поскольку каждый программист знает, что программу можно усовершенствовать до бесконечности, а отлаженную программу лучше не изменять.

Программы на Паскале начинаются с ключевого слова program и следующего за ним имени программы с точкой с запятой (в некоторых диалектах является необязательным), за именем может в скобках следовать список внешних файловых дескрипторов в качестве параметров; за ним следует тело программы, состоящее из секций описания переменных, типов и констант, объявлений процедур и функций и следующего за ними блока операторов, являющегося точкой входа в программу. В языке Паскаль блок ограничивается ключевыми словами begin и end. Операторы разделяются точками с запятой, после тела помещается точка, служащая признаком конца программы. Регистр символов в Паскале не имеет значения. Простые типы данных Паскаля: числа с плавающей запятой (real), целые (integer), символьный (char), логический (boolean) и перечисления (конструктор нового типа, введённый в Паскале).

var { секция объявления переменных }

i: Integer; { переменная целого типа }

c: Char; { переменная-символ }

b: Boolean; { логическая переменная }

s: String; { переменная строки }

t: Text; { переменная для обьявления текстового файла }

e: (apple, pear, banana, orange, lemon); { переменная типа-перечисл. }

Таким образом, простейшая программа на Паскале будет выглядеть следующим образом:

program p;

begin

end.

Программа не выполняет никаких действий и содержит пустой блок операторов.

Пример программы, выводящей строку «Hello, World!»:

program HelloWorld(output);

begin

writeln('Hello, World!') { оператор вывода строки }

end.

Таблица стандартных функций алгоритмического языка

Название и математическое обозначение функции	Указатель функции
Абсолютная величина (модуль)	| х |	abs(x)
Корень квадратный		sqrt(x)
Натуральный логарифм	ln x	ln(x)
Десятичный логарифм	lg x	lg(x)
Экспонента (степень числа е ~ 2.72)	ex	exp(x)
Знак числа x ( - 1, если х<0; 0, если x = 0; 1, если x > 0)	sign x	sign(x)
Целая часть х (т.е. максимальное целое число, не превосходящее х)		int(x)
Минимум из чисел х и y		min(x,y)
Максимум из чисел х и y		max(x,y)
Частное от деления целого х на целое y		div(x,y)
Остаток от деления целого х на целое y		mod(x,y)
Случайное число в диапазоне от 0 до х - 1		rnd(x)
Синус (угол в радианах)	sin x	sin(x)
Косинус (угол в радианах)	cos x	cos(x)
Тангенс (угол в радианах)	tg x	tg(x)
Котангенс (угол в радианах)	ctg x	ctg(x)
Арксинус (главное значение в радианах)	arcsin x	arcsin(x)
Арккосинус (главное значение в радианах)	arccos x	arccos(x)
Арктангенс (главное значение в радианах)	arctg x	arctg(x)
Арккотангенс (главное значение в радианах)	arcctg x	arcctg(x)

Арифметические выражения записываются по следующим правилам:

· Нельзя опускать знак умножения между сомножителями и ставить рядом два знака операций.

· Индексы элементов массивов записываются в квадратных скобках.

· Для обозначения переменных используются буквы латинского алфавита.

· Операции выполняются в порядке старшинства: сначала вычисление функций, затем возведение в степень, потом умножение и деление и в последнюю очередь -- сложение и вычитание.

· Операции одного старшинства выполняются слева направо. В языке Pascal вообще не предусмотрена операция возведения в степень, в Pascal x^y записывается как exp(y*ln(x)), а x^y^z как exp(exp(z*ln(y))*ln(x)).

Таблица. Примеры записи арифметических выражений

Математическая запись	Запись на алгоритмическом языке
	x * y / z
	x / ( y * z ) или x / y / z
	( a**3 + b**3 ) / ( b*c )
	( a[i+1] + b[i-1] ) / ( 2*x*y )
	( -b + sqrt(b*b - 4*a*c)) / ( 2*a )
(x<0)	sign(x) * abs(x) ** (1/5)
	0.49 * exp(a*a - b*b) + ln(cos(a*a)) ** 3
	x/(1 + x*x/(3 + (2*x)**3))

Логические выражения

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



Таблица. Примеры записи логических выражений, истинных при выполнении указанных условий.

Условие	Запись на школьном алгоритмическом языке
Дробная часть вещественного числа a равна нулю	int(a) = 0
Целое число a -- четное	mod(a, 2) = 0
Целое число a -- нечетное	mod(a, 2) = 1
Целое число k кратно семи	mod(a, 7) = 0
Каждое из чисел a, b положительно	(a>0) и (b>0)
Только одно из чисел a, b положительно	((a>0) и (b<=0)) или ((a<=0) и (b>0))
Хотя бы одно из чисел a, b, c является отрицательным	(a<0) или (b<0) или (c<0)
Число x удовлетворяет условию a < x < b	(x>a) и (x<b)
Число x имеет значение в промежутке [1, 3]	(x>=1) и (x<=3)
Целые числа a и b имеют одинаковую четность	((mod(a, 2)=0) и (mod(b, 2)=0) или ((mod(a, 2)=1) и (mod(b, 2)=1))
Точка с координатами (x, y) лежит в круге радиуса r с центром в точке (a, b)	(x-a)**2 + (y-b)**2 < r*r
Уравнение ax^2 + bx + c = 0 не имеет действит. корней	b*b - 4*a*c < 0
Точка (x, y) принадлежит первой или третьей четверти	((x>0) и (y>0)) или ((x<0) и (y>0))
Точка (x, y) принадлежит внешности единичного круга с центром в начале координат или его второй четверти	(x*x + y*y > 1) или ((x*x + y*y <= 1) и (x<0) и (y>0))
Целые числа a и b являются взаимнопротивоположными	a = -b
Целые числа a и b являются взаимообратными	a*b = 1
Число a больше среднего арифметического чисел b, c, d	a > (b+c+d) / 3
Число a не меньше среднего геометрического чисел b, c, d	a >= (b+c+d) ** (1/3)
Хотя бы одна из лог. переменных F1 и F2 имеет значение да	F1 или F2
Обе логические переменные F1 и F2 имеют значение да	F1 и F2
Обе логические переменные F1 и F2 имеют значение нет	не F1 и не F2
Логическая переменная F1 имеет значение да, а логическая переменная F2 имеет значение нет	F1 и не F2
Только одна из лог. переменных F1 и F2 имеет значение да	(F1 и не F2) или (F2 и не F1)

Program Factorial;

Var N,I,F: integer;

Begin ReadLn(N);

F:=1;

I:=1;

While I<=N Do

Beqin F:=F*I;

I:=I+1;

End;

WriteLn(F)

End.

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

While <условие выполнения> Do <тело цикла>

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

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

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

Цикл с постусловием (цикл-до) программируется оператором

Repeat <тело цикла> Until <условие окончания>

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

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

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

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

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

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

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

if <условие> then <оператор>

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

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

Удачное использование комментариев -- признак хорошего стиля программирования.

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

2.3 Некоторые сведения о системе Турбо Паскаль

Название Турбо Паскаль обычно воспринимается в двух смыслах:

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

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

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

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

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

Программа на Турбо Паскале проходит три этапа обработки:

* создание текста программы;

* компиляция;

* исполнение откомпилированной программы.

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

* редактор текстов;

* компилятор;

* исполнительную систему.

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

<имя файла>.раs

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

<имя файла>.ехе

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

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

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

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

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

2.4 Элементы языка Турбо Паскаль

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

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

Цифры: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.

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

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

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

: = знак присваивания; < = меньше или равно;

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

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

(..) эквивалент [ ].

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

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

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

Идентификаторы. Идентификатором называется символическое имя определенного программного объекта. Такими объектами являются имена констант, переменных, типов данных, процедур и функций, программ. С помощью синтаксической диаграммы идентификатор можно определить, как показано на рис. 8.

Расшифровать это можно так: идентификатор -- это любая последовательность букв и цифр, начинающаяся с буквы. В Турбо Паскале к буквам приравнивается также знак подчеркивания. Строчные и прописные буквы в идентификаторах и служебных словах не различаются. Например: max, MAX, MaX и mAx -- одно и то же имя.

Длина идентификатора может быть произвольной, но значащими являются только первые 63 символа.

Комментарии. Следующие конструкции представляют собой комментарии и поэтому игнорируются компилятором:

(любой текст, не содержащий символ «}» }

(* любой текст, не содержащий символы «*)»*)

Буквы русского алфавита употребляются только в комментариях, в литерных и текстовых константах.

Строка, начинающаяся с символов {$ или (*$, является директивой компилятора. За этими символами следует мнемоника команды компилятора.

2.5 Математические задачи

Задача на графику. Постройте оси Х,Y и начертите цветом LightGreen графики функции Y=sinx,Y=cosx,Y=tgx по выбору пользавателя.

uses

Graph,CRT;

const

k = 100;

var

D,R,i,state : integer;

y : Real;

begin

WriteLn('Vvedite');

WriteLn('"1" dlya grafika Y = SIN X');

WriteLn('"2" dlya grafika Y = COS X');

WriteLn('"3" dlya grafika Y = TG X');

D := Detect;

ReadLn(state);

InitGraph(D,R,'..\bgi');

SetBkColor(Black);

ClearDevice;

SetColor(White);

Line(3,3,3,477);

Line(3,240,637,240);

OutTextXY(5,470,'Y');

OutTextXY(630,245,'X');

SetColor(58);

for i:=1 to 637 do

begin

case state of

1: y:=sin(i/k);

2: y:=cos(i/k);

3: y:=sin(i/k)/cos(i/k);

else

begin

Write('Input INCORRECT');

ReadLn;

ReadLn;

halt;

end;

end;

y:= - y * k;

y := y + 240;

putpixel(i+3,round(y),58);

end;

ReadLn;

ReadLn;

end.



Задачи на матрицы

Задача 1 Дана матрица A размерностью 3 x 3, состоящая из целых чисел. Найти разность между максимальным и минимальным элементами данной матрицы.



Заключение

Программист пишет комментарии не для компьютера, а для себя.

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

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

Турбо Паскаль -- это не только язык и транслятор, но еще и операционная оболочка, обеспечивающая пользователю удобство работы. Турбо Паскаль вышел за рамки учебного предназначения и стал языком профессионального программирования с универсальными возможностями. Транслятор с Турбо Паскаля по оптимальности создаваемых им программ близок наиболее удачному в этом отношении транслятору -- транслятору с Фортрана. В силу названных достоинств Паскаль стал основой многих современных языков программирования, например, таких как Ада, Модула-2 и др. При компиляции исполнение программы разбивается на два этапа: трансляцию и выполнение. При интерпретации, поскольку трансляция и выполнение совмещены, программа на ЭВМ проходит в один этап. Однако откомпилированная программа выполняется быстрее, чем интерпретируемая. Поэтому использование компиляторов удобнее для больших программ, требующих быстрого счета. Программы на Паскале, Си, Фортране всегда компилируются. Бейсик чаще всего реализован через интерпретатор.



Список литературы

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

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

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

4.Абрамов В.Г. Введение в язык Паскаль, М, Наука, 1988

5.Аубакиров Г.Д., Хмыров А.Г. Языки программирования Pascal, Delphi , Астана: Фолиант, 2007-208 с.

6.Дузелбаев С.Т., Омарбекова А.С., Шарипбаева А.А., Юсубекова С.О. Основы алгоритмизации и программирования, Астана, Фолиант, 2008-256 с.

7.Карпиленко Е.В., Основы программирования, Ростов н/Д, Феникс, 2007.-317

8.О.В.Максимова, В.И. Невзорова, «ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ ЭКОНОМИСТОВ», Феникс 2004

9.Балапанов Е.К. Информатикадан 30 саба?. Алматы, 2000

Фигурнов В.Э. «IBM PC для пользователя»

10.Ефимова О, Морозов В, Шафрин Ю. «Курс компьютерной технологии» 1-2 том

11.Семинович С.В, Евсеев Г.А. «Практическая информатика»

12.И.Г.Семакин, А.П.Шестаков «Основы программирования»

13.Личная библиотека Шотанов Е.Б.

14.www. narod.ru

15.www.pascal-video.ru/pascal/programmirovanie-na-turbopascal.ru

16.www.strana-sovetov.com

17.www.twirpx.com

18.www.knowledge.allbest.ru

19.www.cyberforum.ru

Размещено на Allbest.ru