Первое знакомство с Паскалем

Структура программы на Паскале. По определению стандартного Паскаля программа 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.

Раздел операторов имеется в любой программе и является основным. Предшествующие разделы носят характер описаний и не все обязательно присутствуют в каждой программе.

В Турбо Паскале, в отличие от стандарта, возможно следующее:

• отсутствие заголовка программы;

• разделы Const, Type, Var, Label могут следовать друг за другом в любом порядке и встречаться в разделе описаний сколько угодно раз.

Примеры программ. Уже было сказано, что Паскаль разрабатывался Н. Виртом как учебный язык. Основной принцип, заложенный в нем, — это поддержка структурной методики программирования. Этот же принцип лежит в основе псевдокода, который мы здесь называем Алгоритмическим языком (АЯ). По сути дела, расхождение между АЯ и Паскалем заключается в следующем: АЯ — русскоязычный, Паскаль — англоязычный; синтаксис Паскаля определен строго и однозначно в отличие от сравнительно свободного синтаксиса АЯ.

Запись программы на Паскале похожа на английский перевод алгоритма, записанного на Алгоритмическом языке. Сравните алгоритм деления простых дробей, записанный на АЯ, с соответствующей программой на Паскале.

Здесь использовано следующее равенство:

 

Даже не заглядывая в учебник по Паскалю, в данной программе можно все понять. Для этого достаточно знать английский язык.

Заголовок программы начинается со слова Program (программа), за которым следует произвольное имя, придуманное программистом (division — деление). Раздел описания переменных начинается со слова Var (variables — переменные), за которым следует список переменных. Тип указывается после двоеточия словом Integer — целый. Начало и конец раздела операторов программы отмечаются словами Begin (начало) и End (конец). В конце программы обязательно ставится точка.

Ввод исходных данных с клавиатуры производится с помощью процедуры ReadLn (read line — читать строку). На клавиатуре набирают четыре числа, отделяемые друг от друга пробелами, которые отражаются строкой на экране дисплея. После набора чисел нажимают на клавишу ввода.

Операторы присваивания в Паскале записываются так же, как в АЯ. Знак умножения — * (звездочка).

Вывод результатов на экран дисплея производится с помощью процедуры WriteLn (write line — писать в строку). В рассмотренном примере два целых числа т и п выведутся в строчку, курсор на экране перейдет в начало следующей свободной строки и работа программы завершится.

Необходимо строгое соблюдение правил правописания (синтаксиса) программы. В частности, в Паскале однозначно определено назначение знаков пунктуации. Точка с запятой (;) ставится в конце заголовка программы, в конце раздела описания переменных, после каждого оператора. Перед словом End точку с запятой можно не ставить. Запятая (,) является разделителем элементов во всевозможных списках: списке переменных в разделе описания, списке вводимых и выводимых величин.

Строгий синтаксис в языке программирования необходим прежде всего для транслятора. Транслятор — это программа, которая исполняется формально. Если, допустим, разделителем в списке переменных должна быть запятая, то любой другой знак будет восприниматься как ошибка. Если точка с запятой является разделителем операторов, то транслятор в качестве оператора воспринимает всю часть текста программы от одной точки с запятой до другой. Если вы забыли поставить этот знак между какими-то двумя операторами, то транслятор будет принимать их за один, что неизбежно приведет к ошибке.

Основное назначение синтаксических правил — придать однозначный смысл языковым конструкциям. Если какая-то конструкция может трактоваться двусмысленно, значит, в ней обязательно содержится ошибка. Лучше не полагаться на интуицию, а выучить правила языка.

В дальнейшем мы строго опишем синтаксические правила Паскаля, а пока для получения первоначального представления о языке обратимся еще к нескольким примерам программирования несложных алгоритмов.

«Оттранслируем» алгоритм вычисления факториала натурального числа (N!) на Паскале.

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.

Рассмотрим еще один пример программы — решение квадратного уравнения.

В этой программе по сравнению с предыдущими появилось много новых элементов. Имя вещественного типа в Паскале — real.

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: >=.

Правила записи арифметических выражений мы подробно рассмотрим немного позже. 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.

Упражнения

«Оттранслируйте» с Алгоритмического языка на Паскаль следующие алгоритмы:

а) алгоритм Евклида;

б) алгоритм выбора наибольшего значения из трех;

в) алгоритм определения существования треугольника с данными длинами сторон;

г) алгоритм умножения двух целых чисел с использованием только операций сложения и вычитания;

д) алгоритм вычисления частного и остатка от целочисленного деления.