«Язык программирования Pascal» Информатика 10 класс

Если знания человека не упорядочены, то чем больше он знает, тем большей будет путаница в его мыслях. не упорядочены, то чем больше он знает, тем большей будет путаница в его мыслях. Герберт Спенсер

Язык программирования Язык программирования – формальная знаковая система, предназначенная для описания алгоритмов в форме, которая удобна для исполнителя. языки низкого уровня языки ассемблера (от англ. to assemble – собирать, компоновать) языки высокого уровня aлгоритмические языки (Фортран, Алгол, Кобол, Лисп, Бейсик, Форт, Паскаль, Ада, Си…)

Язык программирования определяет набор лексических, синтаксических и семантических правил, используемых при составлении компьютерной программы позволяет определить на какие события будет реагировать компьютер как будут храниться и передаваться данные какие именно действия следует выполнять при различных обстоятельствах (более 2 500)

Понятие «Язык программирования» ФункцияЗадачаИсполнение

Функция: язык программирования предназначен для написания компьютерных программ, которые применяются для передачи компьютеру инструкций по выполнению того или иного вычислительного процесса и организации управления отдельными устройствами.

Задача: язык программирования отличается от естественных языков тем, что предназначен для передачи команд и данных от человека компьютеру, в то время как естественные языки используются лишь для общения людей между собой.

Исполнение: язык программирования может использовать специальные конструкции для определения и манипулирования структурами данных и управления процессом вычислений.

В языке ассемблера используются символьные обозначения команд, которые легко понятны и быстро запоминаются. Вместо последовательности двоичных кодов команд записываются их символьные обозначения, а вместо двоичных адресов данных, используемых при выполнении команды, - символьные имена этих данных, выбранные программистом. Иногда язык ассемблера называют мнемокодом или автокодом. языки низкого уровня языки ассемблера (от англ. to assemble – собирать, компоновать).

Фортран Фортран (англ. FORTRAN от FORmula TRANslator – переводчик формул), Разработан в 1957 году. Применяется для описания алгоритма решения научно- технических задач с помощью ЦВМ. Предназначался, в основном, для проведения естественно-научных и математических расчётов. В усовершенствованном виде сохранился до нашего времени. Среди современных языков высокого уровня является одним из наиболее используемых при проведении научных исследований. Наиболее распространены варианты Фортран-II, Фортран-IV, EASIC Fortran и их обобщения. Был распространен в США и Канаде.

Алгол Алгол (англ. ALGOL от ALGOrithmic Language – алгоритмический язык) Появился в годах (Алгол-58, Алгол-60). Разработан комитетом, в который входили европейские и американские учёные. Был усовершенствован в годах – Алгол-68. Позволяет легко переводить алгебраические формулы в программные команды. Был популярен в Европе, в том числе СССР. Оказал заметное влияние на все разработанные позднее языки программирования, и, в частности, на язык Pascal. Предназначался для решения научно-технических задач. Кроме того, этот язык применялся как средство обучения основам программирования – искусства составления программ.

Кобол Кобол (англ. COBOL от COmmom Business Oriented Language – общий язык, ориентированный на бизнес) Разработан в 1959 – 1960 годах. Язык программирования третьего поколения. Предназначен для разработки бизнес приложений, а также для решения экономических задач, обработки данных для банков, страховых компаний и других учреждений подобного рода. Разработчик первого единого стандарта Кобола - Грейс Хоппер (бабушка Кобола). Обычно критикуется за многословность и громоздкость. Однако имел прекрасные для своего времени средства для работы со структурами данных и файлами.

Лисп Лисп (англ. LISP от LISt Processing – обработка списков) Создан в 1959 – 1960 гг. в Массачусетском технологическом институте. Основан на представлении программы системой линейных списков символов, которые притом являются основной структурой данных языка. Широко используется для обработки символьной информации и применяется для создания программного обеспечения, имитирующего деятельность человеческого мозга. Программа на Лиспе состоит из последовательности выражений (форм). Результат работы программы состоит в вычислении этих выражений. Все выражения записываются в виде списков.

Бейсик Бейсик (англ. BASIC от Beginners Allpurpose Instruction Code – всецелевой символический код инструкций для начинающих) Создан в середине 60-х годов (1963 г.) в Дартмутском колледже (США). Основан частично на Фортран II и частично на Алгол-60, с добавлениями, делающими его удобным для работы в режиме разделения времени и, позднее, обработки текста и матричной арифметики.Фортран IIАлгол-60 В силу простоты языка Бейсик многие начинающие программисты начинают с него свой путь в программировании.

Форт Форт (англ. FOURTH – четвёртый) Появился в конце 60-х – начале 70-х годов. Автор - Чарльз Мур написал на нём программу, предназначенную для управления радиотелескопом Аризонской обсерватории. Стал применяться в задачах управления различными системами. Ряд свойств, а именно интерактивность, гибкость и простота разработки делают Форт весьма привлекательным и эффективным языком в прикладных исследованиях и при создании инструментальных средств. Областями применения этого языка являются встраиваемые системы управления. Также находит применение при программировании компьютеров под управлением различных операционных систем.

Паскаль Появился в 1972 году. Был создан швейцарским учёным, специалистом в области информатики Никлаусом Виртом как язык для обучения методам программирования. Паскаль – это язык программирования общего назначения. Особенностями языка являются строгая типизация и наличие средств структурного (процедурного) программирования. Интенсивное развитие Паскаля привело к появлению уже в 1973 году его стандарта в виде пересмотренного сообщения, а число трансляторов с этого языка в 1979 году перевалило за 80. В начале 80-х годов Паскаль еще более упрочил свои позиции с появлением трансляторов MS-Pascal и Turbo-Pascal для ПЭВМ.

простота языка позволяющая быстро его освоить; удобство работы как с числовой, так и с символьной и битовой информацией; в языке Паскаль реализуются идеи структурного программирования, что делает программу наглядной и дает хорошие возможности для разработки и отладки; является прототипом для языков нового поколения; дает очень много в понимании сущности программирования; прививает хороший стиль программирования, тщательную разработку алгоритма. Преимущества этого языка особенно ощутимы при написании достаточно сложных и мобильных (т. е. легко переносимых на другие PC) программ. Основные причины популярности Паскаля:

Ада Создан в конце 70-х годов на основе языка Паскаль. Назван в честь одарённого математика Ады Лавлейс (Огасты Ады Байрон – дочери поэта Байрона). Именно она в 1843 году смогла объяснить миру возможности Аналитической машины Чарльза Бэббиджа. Был разработан по заказу Министерства обороны США. Первоначально предназначался для решения задач управления космическими полётами. Применяется в задачах управления бортовыми системами космических кораблей, системами обеспечения жизнедеятельности космонавтов в полёте, сложными техническими процессами. Ада это структурный, модульный, объектно- ориентированный язык программирования, содержащий высокоуровневые средства программирования параллельных процессов.

Си Берёт своё начало от двух языков - BCPL и B. В 1967 году Мартин Ричардс разработал BCPL как язык для написания системного программного обеспечения и компиляторов. В 1970 году Кен Томпсон использовал В для создания ранних версий операционной системы UNIX на компьютере DEC PDP-7. Как в BCPL, так и в В переменные не разделялись на типы - каждое значение данных занимало одно слово в памяти. Язык Си был разработан (на основе В) Деннисом Ритчи из Bell Laboratories и впервые был реализован в 1972 году на компьютере DEC PDP-11. Известность Си получил в качестве языка ОС UNIX. Сегодня практически все основные операционные системы написаны на Си или С++.

Пролог Пролог «ПРОграммирование на языке ЛОГики» Был создан в начале 70-х годов группой специалистов Марсельского университета. В основе этого языка лежат законы математической логики. Применяется, в основном, при проведении исследований в области программной имитации деятельности мозга человека. Не является алгоритмическим. Он относится к так называемым дескриптивным (от англ. descriptive – описательный) – описательным языкам. Дескриптивный язык не требует от программиста разработки всех этапов выполнения задачи. Вместо этого, в соответствии с правилами такого языка, программист должен описать базу данных, соответствующую решаемой задаче, и набор вопросов, на которые нужно получить ответы, используя данные из этой базы.

В последние десятилетия в программировании возник и получил существенное развитие объектно-ориентированный подход. Это метод программирования, имитирующий реальную картину мира: информация, используемая для решения задачи, представляется в виде множества взаимодействующих объектов. Каждый из объектов имеет свои свойства и способы поведения. Взаимодействие объектов осуществляется при помощи передачи сообщений: каждый объект может получать сообщения от других объектов, запоминать информацию и обрабатывать её определённым способом и, в свою очередь, посылать сообщения. Так же, как и в реальном мире, объекты хранят свои свойства и поведение вместе, наследуя часть из них от родительских объектов. Объектно-ориентированная идеология используется во всех современных программных продуктах, включая операционные системы. Первый объектно-ориентированный язык Simula-67 был создан как средство моделирования работы различных приборов и механизмов. Большинство современных языков программирования – объектно-ориентированные. Среди них последние версии языка Turbo- Pascal, C++, Ada и другие.

В настоящее время широко используются системы визуального программирования Visual Basic, Visual C++, Delphi и другие. Они позволяют создавать сложные прикладные пакеты, обладающие простым и удобным пользовательским интерфейсом.

Pascal разработан профессором кафедры вычислительной техники Швейцарского Федерального института технологии Николасом Виртом в 1968 году назван так в честь великого французского математика, физика, философа и писателя XVII века, изобретателя первой в мире арифметической машины Блеза Паскаля ( )

Основные файлы пакета Турбо Паскаль: Turbo.exe – интегрированная среда программирования; Turbo.hlp – файл, содержащий данные для оперативной подсказки; Turbo.tp – файл конфигурационной системы; Turbo.tpl – библиотека стандартных модулей Турбо Паскаля.

Структура программы на Pascal Program ; Uses ; - Label ; Const ; Type ; Var ; Procedure(Function) ; Begin ; end. список имен подключаемых стандартных и пользовательских библиотечных модулей

Алфавит Pascal прописные и строчные буквы латинского алфавита: A, B, C…Y, Z, a, b, c,…y, z ; десятичные цифры: 0, 1, 2,…9; специальные символы: + - * / > < = ; #,. : {} [] ( ) комбинации специальных символов, которые нельзя разделять пробелами, если они используются как знаки операций: «:=», «..», «», « =», «{}».

Словарь Pascal зарезервированные слова стандартные идентификаторы идентификаторы пользователя

Зарезервированные слова имеют фиксированное написание и навсегда определенный смысл. Они не могут изменяться программистом и их нельзя использовать в качестве имен для обозначения величин.

Некоторые зарезервированные слова версии Турбо Паскаль AbsoluteАбсолютныйLibraryБиблиотека AndЛогическое ИModОстаток от деления ArrayМассивNotЛогическое НЕ BeginНачало блокаOrЛогическое ИЛИ CaseВариантOfИз ConstКонстантаObjectОбъект DivДеление нацелоProcedureПроцедура Go toПереход наProgramПрограмма DoВыполнятьRepeatПовторять DowntoУменьшить доStringСтрока ElseИначеThenТо EndКонец блокаToУвеличивая FileФайлTypeТип ForДляUntilДо FunctionФункцияUsesИспользовать IfЕслиVarПеременная InterruptПрерываниеWhileПока InterfaceИнтерфейсWithС LabelМеткаXorИсключающее ИЛИ

Для обозначения определенных разработчиками языка функций, констант и т.д. служат стандартные идентификаторы, например Sqr, Sqrt и т.д. В этом примере Sqr вызывает функцию, которая возводит в квадрат данное число, а Sqrt – корень квадратный из заданного числа. Идентификатор – имя (identification – установление соответствия объекта некоторому набору символов).

Правила написания идентификаторов: Идентификатор начинается только с буквы (исключение составляют специальные идентификаторы меток). Идентификатор может состоять из букв, цифр и знака подчеркивания. Максимальная длина – 127 символов. При написании идентификаторов можно использовать прописные и строчные буквы. Между двумя идентификаторами должен стоять хотя бы один пробел. Идентификаторы пользователя – это те имена, которые дает сам программист.

Типы данных Pascal Определяют: Объем ОП для размещения данного. Диапазон допустимых значений. Допустимые операции. Простые (скалярные): неделимы; упорядочены (кроме вещественного). Структурированные: упорядоченная совокупность скалярных переменных; характеризуются типом своих компонентов.

Типы данных Pascal Простые (скалярные): Целочисленные Вещественные Литерный (символьный) Литерный (символьный) Булевский (логический) Булевский (логический) Пользовательские: перечисляемый; интервальный. Структурированные: Строковый Массивы Множества Записи Файлы Указатели Процедурные Объекты

ТипДиапазонТребуемая память (байт) Byte Shorint Integer Word Longint 0… … … … … Значения целых типов могут изображаться в программе 2 способами: в десятичном виде и в шестнадцатеричном. Если число представлено в шестнадцатеричной системе, перед ним без пробела ставится знак $, а цифры старше 9 обозначаются латинскими буквами от A до F. Диапазон изменений таких чисел от $0000 до $FFFF. Целочисленные типы данных

Допустимые операции: Арифметические операции +, -, *, /, Div, Mod Операции сравнения, =, , = Стандартные функции и процедуры Abs (x), Sqr (x), Sqrt (x) Sin, Cos, Exp, Pred, Succ, Ord, Odd и т.п

Вещественные типы данных ТипДиапазонМантисс а Требуемая память (байт) real2.9*10E *10E3811 – 126 single1.5*10E *10E387 – 84 double5.0*10E *10E30815 – 168 extended1.9*10E *10E – 2010 comp-2E E – 208

Допустимые операции: Арифметические +, -, *, / Сравнения, =, =, Стандартные функции и процедуры Abs (x), Sqr (x), Sqrt (x), Exp (x), Sin (x), Cos (x), Round (x)-округление целой части Trunc (x)-отбрасывание дробной части Int (x)-вычисление целой части Frac (x)-вычисление дробной части

Вещественные значения могут изображаться в форме с фиксированной точкой, а также ф форме с плавающей точкой, т.е. парой чисел вида Е. с фиксированной точкойс плавающей точкой Е Е Е-02 Вещественные числа по умолчанию выводятся на экран в формате с плавающей точкой. Для вывода в форме с фиксированной необходимо указать формат вывода. Например: в ячейке a хранится число Е+02 Если использовать процедуру Writeln (a); то на экране будет число Е+02 Если использовать процедуру Writeln(a:6:2); 6 – общее число позиций (включая точку) 2 – число позиций после точки. То на экране будет число – 6 позиций, 2знака после точки.

Литерный (символьный) тип Char Определяется множеством значений кодовой таблицы ПК. Каждому символу задается целое число от 0 до 255. Для кодировки используется код ASCII. Например код символа 'A' при русской раскладке клавиатуры будет равен 192. В программе значения переменных и констант типа char должны быть заключены в апострофы. Для размещения в памяти переменной литерного типа нужен 1 байт.

Допустимые операции операции отношения: =, , >, =; вырабатывают результат логического типа стандартные функции: Chr(x) – преобразует выражение х в символ и возвращает значение символа Ord(ch) – преобразует символ ch в его код и возвращает значение кода Pred(ch) – возвращает предыдущий символ Succ(ch) – возвращает следующий символ

Логический (Булевский) тип Могут принимать только одно из 2-х значений: TRUE или FALSE. В памяти занимают 1 байт. Описание: Var : Boolean;

Допустимые операции операции сравнения =, , =, функции и процедуры Pred (True)=False; Ord (True)=1; Succ (False)=True; Ord (False)=0;

логические операциилогические операции а) конъюнкция (логическое "И", логическое умножение) – AND Истина тогда и только тогда, когда оба операнда истинны. ABA and B

логические операциилогические операции дизъюнкция (логическое сложение, логическое "ИЛИ") – OR ABA or B Ложь тогда и только тогда, когда оба ложны.

логические операциилогические операции исключающее "ИЛИ" –XOR ABA xor B Истина тогда, когда операнды имеют противоположное значение.

логические операциилогические операции отрицание – NOT Anot B Результат операции – противоположное значение аргумента

Пользовательские типы Перечисляемый (enumerated type) задается списком принадлежащих ему значений Формат: Type =( ); Var : ; Интервальный (диапазон) Две константы определяют границы диапазона значений для данной переменной Принадлежат одному из стандартных типов (real недопустим!) Значение const1

Строковый тип данных Строка – упорядоченная последовательность символов кодовой таблицы ПК 1 символ – 1 байт Длина строки – количество символов в строке. (0 – 255)

Основные понятия Строковая константа – последовательность символов, заключенных в апострофы. Строковая переменная var : string[ ]; (по умолчанию 255) Элементы строки [ ] 272это строка var name:string[20]; var str:string; N[5] S[i] slovo[k+1]

Операции над строками Сцепления (конкатенации) (+) Отношения (=,, =, ) мама+мыла+раму= =мама мыла раму True1 MOTHERМама_Мама Cat=Cat

Процедуры и функции Функция Copy(S,Poz,N) Выделяет из строки S подстроку длиной N символов, начиная с позиции Poz. N и Poz – целочисленные выражения. Функция Concat(S1,S2,…,Sn) Выполняет сцепление (конкатенацию) строк S1, S2,…,Sn Функция Length(S)Определяет текущую длину строки S. Результат – значение целого типа. Функция Pos(S1,S2)Обнаруживает первое появление в строке S2 подстроки S1. Результат – целое число, равное номеру позиции, где находится первый символ подстроки S1. Если в S2 подстроки S1 не обнаружено, то результат равен 0. Процедура Delete(S,Poz,N)Удаление N символов из строки S, начиная с позиции Poz. Процедура Insert(S1,S2,Poz)Вставка строки S1 в строку S2, начиная с позиции Poz.

Массив – это упорядоченная последовательность данных, состоящая из фиксированного числа элементов, имеющих один и тот же тип, и обозначаемая одним именем. ( Тип компонент массива называется базовым типом) Общий вид описания массива: Type =array[ ] of ; Var : array [ ] of ; Операции над массивом как единым целым: =, и оператор присваивания. При этом массивы должны иметь одинаковую размерность и один и тот же тип элементов! Все остальные операции совершаются только над отдельными элементами массива!

Массивы Одномерные – элементы – простые переменные. Двумерные – структура данных, хранящая прямоугольную матрицу. Способ описания: Var M: array[1..10] of array[1..20] of real; или Var M: array[1..10, 1..20] of real; Доступ к каждому отдельному элементу осуществляется обращением к имени массива с указанием индексов (первый индекс – номер строки, второй индекс – номер столбца).

Множество Множество – набор взаимосвязанных по какому-либо признаку или группе признаков объектов, которые можно рассматривать как единое целое. Элемент множества – каждый его объект (принадлежит любому скалярному типу, кроме вещественного) Базовый тип множества – тип элементов множества (задается диапазоном или перечислением) Область значений типа множество – набор всевозможных подмножеств, составленных из элементов базового типа Пример: [1,2,3,4], [a,b,c], [a..z] – множества; [ ]- пустое множество. Мощность – количество элементов множества

Формат записи: type = set of ; var : ; или var : set of ; Операции над множествами: отношения: =, , >=,

Запись – состоит из фиксированного числа компонентов одного или нескольких типов. Формат: type = record : ; … : end; var : ; Обращение к значению поля осуществляется с помощью идентификатора переменной и идентификатора поля, разделенных точкой (составное имя) Например: M.Number, M.FIO

Файл Файл – совокупность данных, записанная во внешней памяти под определенным именем. Формат: Type = ; Var : file of ; : ;

Указатель – это переменная, которая в качестве своего значения содержит адрес первого байта памяти, по которому записаны данные. Занимает 4 байта памяти

Подпрограмма – программа, реализующая вспомогательный алгоритм. Подпрограмма-функция function ( ) : ; ; Обращение к функции является операндом в выражении. Подпрограмма процедура procedure ( ); ; Обращение к процедуре – отдельный оператор.

Стандартные библиотечные модули обеспечивают доступность встроенных процедур и функции System - сердце Турбо Паскаля. Подпрограммы, содержащиеся в нем, обеспечивают работу всех остальных модулей системы. Crt - содержит средства управления дисплеем и клавиатурой компьютера. Dos - включает средства, позволяющие реализовывать различные функции Dos. Graph3 - поддерживает использование стандартных графических подпрограмм. Overlay - содержит средства организации специальных оверлейных программ. Printer - обеспечивает быстрый доступ к принтеру. Turbo3 - обеспечивает максимальную совместимость с версией Турбо Паскаль 3.0. Graph - содержит пакет графических средств. Turbo Vision - библиотека объектно-ориентированных программ для разработки пользовательских интерфейсов.

Типы операторов Pascal Простые Оператор присваивания Оператор присваивания Процедуры ввода- вывода Процедуры ввода- вывода Оператор безусловного перехода (go to) Оператор безусловного перехода (go to) Операторы вызова процедуры Операторы вызова процедуры Пустой оператор Структурные Составной оператор Условный оператор Оператор выбора Операторы цикла

Оператор присваивания := ;

Процедуры ввода-вывода 1.Процедуры ввода (чтения) данных: Read [ln] (x1, x2, xn); Где x1, x2 – имена переменных, куда помещаются вводимые данные. Тип вводимых должен совпадать с типом переменных. Значение x1, x2… введется с клавиатуры минимум через 1 пробел (или Enter). Ввод данных заканчивается нажатием. Процедура Read производит ввод данных, не переводя при этом курсор на следующую строку, а процедура Readln производит ввод данных и перевод курсора на следующую строку. Использование процедуры Readln без параметров -после нажатия клавиши переводит курсор на следующую строку. 2.Процедуры вывода данных: Write [ln] (y1, y2, …yn); Где y1, y2, yn – выражения или имена выводимых переменных. Процедура Write производит вывод, не переводя курсор на другую строку, а Writeln после вывода данных переводит курсор на следующую строку.

Оператор безусловного перехода go to - «перейти к» и применяется в случаях, когда после выполнения некоторого оператора надо выполнить не следующий по порядку, а какой-либо другой, отмеченный меткой, оператор. Общий вид: go to. Метка объявляется в разделе описания меток и состоит из имени и следующего за ним двоеточия. Имя метки может содержать цифровые и буквенные символы, максимальная длина имени ограничена 127 знаками. Раздел описания меток начинается зарезервированным словом Label, за которым следует имя метки.

Пустой оператор Пустой оператор не содержит никаких символов и не выполняет никаких действий. Используется для организации перехода к концу блока в случаях, если необходимо пропустить несколько операторов, но не выходить из блока. Для этого перед зарезервированным словом end ставятся метка и двоеточие, например: Label m; … begin … go to m; … m: end;

Составной оператор Этот оператор представляет собой совокупность произвольного числа операторов, отделенных друг от друга точкой с запятой, и ограниченную операторными скобками begin и end. Он воспринимается как единое целое и может находиться в любом месте программы, где возможно наличие оператора.

Условный оператор данет да P If then else ; If then ; S1S2 S1 P P – выражение булевского типа. S1, S2 – простые или составные операторы.

Оператор выбора P Case K of K1:S1; K2:S2; ……… KN: SN [Else S;] End; K – селектор выбора (переменная или выражение целочисленное, булевского или символьного типа) K1, K2, … KN – константы выбора (тип совпадает с типом селектора) S1, S1, … SN – простые или составные операторы. K1K2Kn[else] S1 S2 S3Sn S

Оператор цикла for (цикл с параметром) Тело цикла выход Формат записи: For i:=s1 to (downto) s2 do ; To – шаг «1» Downto – шаг «-1» For i:=s1 to (downto) s2 do i – параметр цикла S1 – начальное значение S2 – конечное значение

Оператор цикла while (цикл с предусловием, «пока») выход данет Формат записи: While do ; P S P – условие повторения тела цикла (выражение логического (булевского) типа). S – простой или составной оператор.

Оператор цикла repeat (цикл с постусловием, «до») S нетда выход Формат записи: Repeat Until ; P В цикле с постусловием условие цикла проверяется после очередного выполнения тела цикла. S – тело цикла; P – условие выхода из цикла (выражение булевского типа); Выход из цикла при P=TRUE. В цикле Repeat тело выполняется хотя бы один раз.

Графика в Pascal Инициализация графического режима Базовые процедуры и функции Дуги и окружности Построение многоугольников Графики Иллюзия движения Работа с текстом

Желаем удачи!