“Основы программирования на языке Pascal”. 10-й класс

Итак, вы решили научиться программировать и начать с языка наиболее для этого подходящего – Pascal. Для начала работы вы должны приобрести (скачать) компилятор.

А что же собственно, такое, этот «компилятор»? Это специальная программа, которая считывает код программы, а затем переводит его на язык машинных кодов. То есть, по сути, все языки программирования – это способ “общения” с компьютером, а компилятор помогает перевести нашу “речь” на понятную ему.

Для Pascal существует немало компиляторов, самые известные из них: Pascal ABC, Free Pascal, Pascal ABC.NET, Turbo Pascal. Все эти программы по-своему хороши, но лично для меня (автора), очень удобен Pascal ABC (или Pascal ABC.NET), поскольку он имеет весьма удобный интерфейс, подробную справку, и даже специально подготовленный для новичков сборник задач.

2. Начало работы

Что ж, перед нами открыто окно компилятора. Чистый, белый (или синий?) лист. Здесь и будут появляться на свет наши первые программы. Перед началом работы следует запомнить, что язык Pascal – это совокупность трёх составляющих: алфавита, синтаксиса (правил написания объектов языка) и семантики (правил использования этих объектов).
Алфавит Pascal состоит из:

1. Прописных и строчных букв латиницы: A…Z, a…z;
2. Цифр: 0…9;
3. Специальных символов: + — * / = < >.,:; ‘ # ( ) { } [ ] и их комбинаций: «>=» «

Задача же синтаксиса и семантики состоит в том чтобы, правильно написать раздел программы и правильно составить ее структуру, в противном же случае наша программа будет работать неправильно (или же не работать вовсе!).
Вам наверное уже не терпится приступить к самой интересной части, так что сейчас мы с вами попробуем написать ваши первые программы.

Структура программы выглядит так:

Program «имя программы»; — заголовок программы;
(Примечание: в конце строки ставится точка с запятой, не во всех, но в большинстве)
Uses (название библиотеки); здесь подключаются библиотеки, которые дают дополнительные возможности при создании программ;
Label (имя метки); здесь, если необходимо, прописываются метки, позволяющие переходить в разные места программы (о них позже);
Const тут указываем переменные с постоянной величиной, например, p=3.14;
Var тут через запятую перечисляем все переменные, а затем, указываем тип данных (Пример: Var: K, L, M: integer; N, O: real; (если несколько типов));
Begin (здесь без точки с запятой)
Дальше следует основной блок программы;
end. – конец программы (обязательно после “end” точка, если только это конец программы, а не операторные скобки).

3. Создание первых программ

Теперь вы знакомы с основной структурой программы. Следует заметить, что из вышеперечисленных разделов обязательными есть только «Var», «Begin» и «end», остальные же могут применяться, если это требуется в ходе выполнения поставленной задачи.

Откройте окно вашого компилятора, и введите следующие строки:

program Programma1;
begin
end.

Нажмите кнопку «Выполнить»(«Run»). Ничего не происходит? Так и есть, ведь наша программа «пустая», мы не указали что она должна делать, потому ничего и не произошло. Обычно принцип работы программы написанной на языке Pascal состоит из трёх этапов: ввод данных – обработка данных – вывод даннных. Теперь познакомимся с оператором “write”. Он служит для как раз для вывода данных без перехода на новую строку. Попробуем его применить, тем самым сделав нашу программу чуть сложнее и интереснее:

program Programma1;
begin
write(‘ Pascal ‘);
end.

Собственно, так он и применяется. Между апострофами мы можем ввести любой текст, на любой раскладке, и после выполнения программы он появится в окне вывода (или в командной строке, смотря какой у вас компилятор). В данном случае, должно появиться слово «Pascal».

3.1. Операторы write, writeln, read, readln

Теперь поговорим о вводе данных. Мы уже познакомились с оператором write, но существуют также и другие. Writeln, к примеру, используется для вывода данных с переходом на новую строку. Зачем? Ну, например чтобы дать какой-нибудь переменной значение:

program Programma1;
var A:integer;
begin
writeln(‘A= ‘); read(A); {ввести значение и «прикрепить» его к переменной A}
write(A); {Вывести значение переменной A}
end.

Как вы видите, я вкратце описал каждое действие в фигурных скобках. Это называется комментарий. В дальнейшем я также буду использовать их для объяснений.
В этом примере для присваивания к переменной значения, введенного с клавиатуры используется оператор read. Мы видим, что при выполнении он прочитал строку в переменную А. А другой оператор, readln работает по другому. Используя его, мы можем сразу ввести нужную строку, и она прочитается в переменную:

program Programma1;
var A:integer;
begin
readln(A);
write(‘A= ‘, A); {строка будет выглядеть так: «А= ‘ введенное значение А ‘ „}
end.

Теперь, когда вы немного знаете о вводе данных, поговорим о том, какие могут быть данные, и как их обрабатывать.

3.2. Типы данных в Pascal

Пока вы читали эту статью, вы, наверное, уже пару раз натыкались на непонятное вам integer. Внимательно изучив основную структуру программы, вы наверняка поняли, что это тип данных. Но что это означает? Давайте поближе с этим познакомимся.

Исходные данные, которые вводятся с клавиатуры или читаются из файла, находяться в переменных, а они, в свою очередь, хранятся в оперативной памяти. Тип данных определяет, какие именно данные можно хранить, и сколько они займут оперативной памяти. Типы данных бывают целыми и вещественными.

•Целые типы данных (для целых чисел):
— byte
Объем памяти значений этого типа составляет 1 байт. Диапазон значений для данного типа: от 0 до 255.
— word
Значения этого типа занимают уже 2 байта памяти, а диапазон значений уже побольше: от 0 до 65535.
— integer (уже нам знакомый)
Значения также занимают 2 байта памяти, диапазон такого же размера, но включает уже и отрицательные числа: -32786…32787.
— LongInt
Объем памяти, занимаемый значением типа равняется 4 байтам. Диапазон значений же полностью соответствует названию типа данных: от -2147483648 до 2147483647
— ShortInt
Значение типа потребляет 1 байт памяти, диапазон относительно небольшой: -128…127.

•Вещественные типы данных (для чисел с дробной частью):
— Real
Занимаемая значением типа память – 6 байт. Число значащих цифр – 11-12. (значащие цифры – это точные цифры, т.е. не округленные). Диапазон значений типа: от 2.9*10-39 до 1.7*1038.
— Double
Размер значения типа – 8 байт. Число значащих цифр – 15-16. Диапазон: 5.0*10324…1.7*10308.
— Extended
Занимает 10 байт. Число значущих цифр – 19-20. Диапазон: 3.4*10-4932…1.1*104932.
Помимо этих, существуют также символьный тип данных (char) и даже логический тип данных (boolean), переменные которого могут принимать значения только true или false.

Итак, мы уже немало узнали о вводе и выводе данных. Теперь же перейдем к самой сложной части – обработке данных.

3.3. Обработка данных. Математические операции. Условия. Логические операции.

Мы уже научились вводить данные в программу, теперь попробуем научиться их обрабатывать. Первое, и самое главное, что нам пригодится в этом деле – оператор присваивания. Выражается он вот так: «:=», и используется для присваивания значения переменной. Примеры: A:=1.5; B:=2+A. Теперь, когда мы знакомы с оператором присваивания, можем рассмотреть математические операции Pascal:

1. Сложение (+);
2. Вычитание (-);
3. Умножение (*);
4. Деление (/);
5. Целочисленное деление (div) – возвращает целую часть от деления (Пример: 10 div 3 = 3);
6. Остаток от деления (mod) – возвращает только остаток от деления (Пример: 5 mod 2 = 1);

Помимо приведенных, существуют еще такие операции и функции для работы с числами:

abs(x) – возвращает модуль от x;
sin(x) – синус угла x (в радианах);
cos(x) – косинус угла x (в радианах);
int(x) – возвращает целую часть от x;
random(число) – случайное число от 0 до заданного;
sqr(x) – квадрат x;
sqrt(x) – квадратный корень x;
inc(x) – увеличить x на 1;
dec(x) – уменьшить x на 1.

Условия

Условия в Pascal играют очень большую роль, особенно если алгоритм выполнения программы разветвленный. Формулируется условие следующим образом:

if (условие 1) then (действие 1 — основное) else (действие 2 — альтернативное)
(if – если, then – то, else – иначе)

При построении условия пользуются логическими операциями and, not, or, xor:

• and – операнд, объединяющий несколько условий в одно. Действие будет выполняться, только если все перечисленные условия будут верны.
program Usloviya;
var a:integer;
begin
readln(a);
if (2*2=4) and (3+2=5) then a:=a+1 else a:=a-1;
write(a);
end.

На этом примере мы видим, что все условия, перечисленные через and верны, потому выполнялось только первое действие, идущее через than. Если хотя бы одно условие не было верно, тогда выполнилось бы второе действие.

• not – логическое действие с условием из одной части. Если условие неверно, то будет выполняться основное действие (первое), если верно – то альтернативное (второе).

program Usloviya;
var b:integer;
begin
readln (b);
if not 5=4 then b:=b+1 else b:=b-1;
write (b);
end.

Условие 5=4 неверно, следовательно, будет выполняться первое действие.

• or (или) – логический оператор для условия из нескольких частей. Основное действие будет выполняться, если верно хотя бы одно условие.
program Usloviya;
var d:integer;
begin
readln (d);
if (5=4+1) or (5=4) then d:=d+1 else d:=d-1;
write(d);
end.

Одно из условий верно, поэтому программа перейдет к основному действию. Тоже повторится, если верными будут все условия. Если же ни одно условие не будет верно, то выполниться альтернативное действие.

• xor – с этим оператором основное действие выполняется, если верно только одно условие. Если верны несколько условий, или же ни одного, то выполнится альтернативное действие.

program Usloviya;
var n:integer;
begin
readln(n);
if (6=4) xor (3=5-2) then n:=n+1 else n:=n-1;
write (n);
end.

(Примечание: Не стоит забывать что приоритет логических операций выше чем математических, поэтому, если одни совмещаются с другими, то желательно выделять математические операции скобками, чтобы не возникало ошибок при выполнении программы.)

Теперь мы с вами знакомы и с основами обработки данных. Осталось поговорить о некоторых дополнительные процедурах, и функциях для управления программой, которые вам не раз пригодяться при дальнейшем обучении на Pascal.

3.4. Процедуры и функции для управления программой

Поговорим о упомянутой раньше метке. Эта процедура очень легка в использовании и позволяет при надобности перейти в любую часть программы, «перескочив» одну из следующих частей, или же наоборот, вернуться в предыдущую часть. Прописывается метка очень просто: сперва описываем метку в разделе меток (см. п. 3. Начало работы. Структура программы), а затем указывается место перехода, а нужный оператор помечается меткой.

program Metka;
label 1,2;
var A, B:integer;
begin
readln (A);
2: if A=5 then goto 1; {2: — действие после перехода на соответствующую метку,}
A:=A+1; {goto — переход на метку}
goto 2;
1: write (A);
end.

На данном примере, программа увеличивает на 1 введенное число, пока оно не станет равным пяти. Тут мы и можем проследить действие метки.

•Delay(время) – остановка программы с задержкой, время в кавычках указывается в миллисекундах.
•Readkey – остановка программы до нажатия клавиши, значение функции – код нажатой клавиши.
•Exit – досрочное завершение процедуры.
Следует заметить, что для работы delay, readkey, и exit необходимо подключить модуль crt (uses crt).

4. Заключение

Прочитав эту статью, вы получили базовые знания по языку программирования Pascal. В доступных и понятных формулировках здесь были выложены основные понятия, принципы работы с данным языком. Теперь дело переходит к вам в руки. Если вы правильно воспользуетесь этой информацией, и продолжите обучаться языку Pascal, то вскоре сможете владеть им в совершенстве.

Поняв принцип работы с Pascal, вы сможете изучить и другие языки программирования, и в будущем писать уже более «серьезные» программы, чем те с которыми вы познакомились при изучении этой статьи. Продолжайте учиться! Удачи!