Функции числовых параметров.

Название	Значение
abs(x)	модуль x
cos(x)	косинус x
frac(x)	дробная часть x
int(x)	целая часть x (т.е. ближайшее целое, не превосходящее x)
pi	|число
round(x)	x, округлённое до целого
sin(x)	синус x
sqr(x)	квадрат x
sqrt(x)	квадратный корень из x

 

1. Оператор if.

Иногда требуется, чтобы часть программы выполнялась не всегда, а лишь при выполнении некоторого условия (а при невыполнении этого условия выполнялась другая часть программы). В этом случае пользуются оператором условного выполнения, который записывается в следующем виде:

if then else;

Под оператором понимается либо одиночный оператор (например, присваивания, вызова процедуры), либо такой составной оператор, состоящий из нескольких простых операторов, помещённых между словами begin и end. Важно заметить, что перед else не ставится точка с запятой. Часть else может и отсутствовать.

Пример 1: пусть требуется найти число m=max(a,b). Этой задаче

соответствует следующий фрагмент программы на Паскале:

if a>b then m:=a else m:=b;

Пример 2: (без else) пусть дано целое число i. Требуется оставить его

без изменения, если оно делится на 2, и вычесть из него 1, если это не так.

var i: integer;

if i mod 2 = 1 then i:=i-1; {else - ничего не делать }

Пример 3: (с использованием составного оператора). Пусть даны две переменные типа real. Требуется поменять местами значения этих переменных, если a 1> a 2.

var a 1, a 2, buf: real;

if a1>a2 then begin

buf:=a1;

a 1:= a 2;

a 2:= buf;

end;

 Пример при подсчете суммы натуральных чисел от 1 до 100:

Var i,sum: integer;

begin

sum:=0; i:=0;

repeat

i:=i+1;

sum:=sum+i;

until i=100;

writeln (' Сумма равна: ',sum);

readln;

end.

Важно заметить, что операторы стоящие внутри цикла repeat (иначе в теле цикла) выполняются хотя бы один раз (только после этого проверяется условие выхода).

Этот цикл записывается так: while do. (Пока условие истинно, выполнять оператор). Суть в следующем: пока условие истинно, выполняется оператор (в этом случае оператор может не выполниться ни разу, т.к. условие проверяется до выполнения).

1. Символьный тип

Тип данных, переменные которого хранят ровно один символ (букву, цифру, знак препинания и т.п.) называется символьным, а в Паскале — char. Объявить переменную такого типа можно так: var ch: char;. Для того чтобы положить в эту переменную символ, нужно использовать оператор присваивания, а символ записывать в апострофах, например: ch:='R';. Для символьных переменных возможно также использование процедуры readln, например:

  write(‘Выйти из игры? (Да/Нет)’); readln(ch);

if ch=’ Д ’ then... { выходить }...

else...{продолжать}...;

Символьные переменные в памяти компьютера хранятся в виде числовых кодов, иначе говоря, у каждого символа есть порядковый номер. К примеру, код пробела равен 32, код ‘ A ’ — 65, ‘ B ’ — 66, ‘ C ’ — 67, код символа ‘1’ — 48, ‘2’ — 49, ‘.’ — 46 и т. п. Некоторые символы (с кодами, меньшими 32) являются управляющими, при выводе таких символов на экран происходит какое-либо действие, например, символ с кодом 10 переносит курсор на новую строку, с кодом 7 — вызывает звуковой сигнал, с кодом 8 — сдвигает курсор на одну позицию влево. Под хранение символа выделяется 1 байт (байт состоит из 8 бит, а бит может принимать значения 0 или 1), поэтому всего можно закодировать 28 = 256 различных символов. Кодировка символов, которая используется Турбо-Паскале, называется ASCII (American Standard Code for Information Interchange — американский стандартный код для обмена информацией).

Для того чтобы получить в программе код символа нужно использовать функцию chr, например:

  var i: byte; {число, занимающее 1 байт, значения — от 0 до 255}

ch: char;

 ...

 readln(i); writeln (' символ с кодом ',i,' — это ',chr(i));

Если в качестве кода используется конкретное число, а не выражение и не переменная, то можно использовать символ «#», скажем так: ch:=#7;. Для того перехода от кода к символу используется функция ord (от слова ordinal — порядковый). Имеющиеся знания позволяют нам написать программу, которая выдаёт на экран таблицу с кодами символов:

program ASCII;

var ch: char;

begin

for ch:=#32 to #255 do write(ord(ch),'—>',ch,' ');

readln;

end.

В этой программе в качестве счётчика цикла была использована символьная переменная, это разрешается, поскольку цикл for может использовать в качестве счётчика переменные любого типа, значения которого хранятся в виде целых чисел.

С использованием кодов работают ещё две функции, значения которых символьные:

 1. succ (от succeedent — последующий), она выдаёт символ со следующим кодом.

 2. pred (от predecessor — предшественник), выдаёт символ с предыдущим кодом.

Если попытаться в программе получить succ(#255) или pred(#0), то возникнет ошибка. Пользуясь этими функциями можно переписать предыдущую программу и по-другому:

ch:=#32;

while ch<>#255 do begin

write(ord(ch),'—>',ch,' ');

ch:=succ(ch);

end;

Сравнение символов. Также как и числа, символы можно сравнивать на =, <>, <=, >=. В этом случае Паскаль сравнивает не сами символы, а их

коды. Таблица ASCII составлена таким образом, что коды букв (латинских и большинства русских) возрастают при движении в алфавитном порядке, а коды цифр расположены по порядку: ord(‘0’)=48, ord(‘1’)=49,... ord(‘9’)=57. Сравнения символов можно использовать везде, где требуются логические выражения: в операторе if, в циклах и т.п.

2. Строковый тип

Для хранения строк (то есть последовательностей из символов) в Турбо Паскале имеется тип string. Значениями строковых переменных могут быть последовательности различной длины (от нуля и более, длине 0 соответствует пустая строка). Объявить строковую переменную можно двумя способами: либо var s: string; (максимальная длина строки — 255 символов), либо var s: string[n]; (максимальная длина — n символов, n — константа или конкретное число).

Для того чтобы положить значение в строковую переменную используются те же приёмы, что и при работе с символами. В случае присваивания конкретной строки, это строка должна записываться в апострофах (s:='Hello, world!'). Приведём простейший пример со строками: программа спрашивает имя у пользователя, а затем приветствует его:

Program Hello;

var s: string;

begin

write('Как Вас зовут: ');

readln(s);

write(' Привет, ',s,'!');

readln;

end.

Хранение строк. В памяти компьютера строка хранится в виде последовательности из символьных переменных, у них нет индивидуальных имён, но есть номера, начинающиеся с 1). Перед первым символом строки имеется ещё и нулевой, в котором хранится символ с кодом, равным длине строки. Нам абсолютно безразлично, какие символы хранятся в байтах, находящихся за пределами конца строки. Рассмотрим пример. Пусть строка s объявлена как string [9], тогда после присваивания s:=’Привет’; она будет хранится в следующем виде:

 

Номер байта	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Содержимое	|#6	‘П’	‘р’	‘и’	‘в’	‘е’	‘т’	‘ю’	‘s’	‘%’

 

Для того чтобы в программе получить доступ к n -му символу строки используется запись s[n]. Если поменять значение s[0] то это отразится на длине строки. В следующем примере из строки 'Привет' мы сделаем 'Привет!':

s[0]:=#7; s[7]:='!';.

Сравнение строк. Строки сравниваются последовательно, по символам. Сравниваются первые символы строк, если они равны — то вторые, и т. д. Если на каком-то этапе появилось различие в символах, то меньшей будет та строка, в которой меньший символ. Если строки не различались, а затем одна из них закончилась, то она и считается меньшей. Примеры: 'ананас'<'кокос', 'свинья'>'свинина', ''<'A', 'hell'<'hello'.

Склеивание (конкатенация) строк. К строкам можно применять операцию «+», при этом результатом будет строка, состоящая из последовательно записанных «слагаемых». Пример: после действия s:= 'abc'+'def'+'ghi'; переменная s будет содержать ‘abcdefghi’.

Процедуры и функции для работы со строками. Наиболее часто употребляется функция length(s: string): integer (после двоеточия записан тип значения, возвращаемого функцией, в нашем случае — целое число). Эта функция возвращает длину строки s.

3. Перечисляемый тип

Предположим, что нам требуется переменная для хранения дня недели. В этом случае можно воспользоваться целым типом (например byte) и хранить дни недели в виде чисел 1, 2,... 7, но это будет не очень наглядно. Турбо Паскаль предоставляет более удобный вариант, а именно создание перечислимого типа, например, такого:

type Days = (Mon, Tue, Wed, Thu, Fri, Sat, Sun);

После этого можно завести переменную этого типа (var day: Days;) и использовать её. Ниже приведены примеры использования:

  day:= Wed;

 ...

if day > Fri then writeln ('Сегодня выходной');

 ...

 if day=Mon then writeln('Началась рабочая неделя');

Как вы уже заметили значения перечислимого типа можно сравнивать, при этом меньшим считается то, которое объявлено раньше (левее) в определении типа.

Для переменных перечисляемых типов возможно применение функций succ и pred, например, succ(Wed) дает Thu, Pred(Sun) дает Sat. Если попытаться написать Pred(Mon) или Succ(Sun), то уже на этапе проверки программы компилятором произойдет ошибка.

Хранение значений перечисляемого типа устроено внутри довольно просто: хранятся целые числа от 0 до n, в нашем случае n = 6. Существует функция Ord, которая позволяет получить то число, в виде которого хранится какое-либо значение перечисляемого типа, например Ord(Wed) дает

При необходимости можно получить значение перечисляемого типа по его численному представлению, например, Days(1) есть Tue. После всего сказанного можно заметить, что при сравнении величин перечисляемого типа в действительности сравниваются их порядковые номера (Ord).

Пример использования перечисляемых типов:

Пусть корабль может двигаться только по четырем направлениям: на север, на запад, на юг и на восток, то есть текущее направление движения определяется переменной типа Directions = (North, West, South, East);. Этому кораблю можно подавать приказы следующих типов: вперёд, назад, влево, вправо, то есть любой приказ задать переменной типа Orders = (Ahead, Back, Left, Right);. Пусть корабль двигался по направлению d1, после чего ему дали приказ p. Программа должна определить, в каком направлении корабль будет двигаться после выполнения приказа.

Program Ship;

type Courses = (North, West, South, East);

Orders = (Ahead, Back, Left, Right);

var d1, d2: Courses;

p: Orders;

i: integer;

s: string;

begin {Запрашиваем у пользователя информацию о курсе и приказе}

writeln('Введите первоначальный курс корабля ');

write('(0-север, 1-запад, 2-юг, 3-восток) ');

readln(i);

d1:=Courses(i);

writeln('Введите приказ, данный кораблю ');

write('(0-прямо, 1-назад, 2-влево, 3-вправо) ');

readln(i);

p:=Orders(i); { Определяем новый курс }

case p of

Ahead: d2:=d1;

Back: d2:=Courses((ord(d1)+2) mod 4);

Left: d2:=Courses((ord(d1)+1) mod 4);

Right: d2:=Courses((ord(d1)+3) mod 4); {-1 - нельзя, так как (Ord(North)-1) mod 4 = -1}

end; {Выводим результат на экран}

case d2 of

North: s:=' север ';

West: s:=' запад ';

South: s:=' юг ';

East: s:='восток';

end;

writeln('Теперь корабль движется на '+s);

readln;

end.

4. Ограниченный тип

Этот тип также рассмотрим на примере. Пусть в некоторой переменной нужно хранить текущее число, то есть номер дня в месяце. В Турбо Паскале можно задать тип DaysInMonth = 1..31;. Переменные и константы этого типа могут принимать только такие значения, если попытаться задать что-либо другое, то компилятор выдаст ошибку. В качестве границ могут употребляться и отрицательные числа, например Temperature = - 60..50;

В качестве базового типа (то есть типа, из которого выбирается диапазон значений) могут использоваться почти все порядковые типы, то есть те, которые хранятся в виде целых чисел. К порядковым типам относятся: все целые типы (byte, integer, и т. п.), char, boolean, перечисляемые типы и ограниченные типы. В качестве базового типа нельзя использовать лишь сам ограниченный тип (трудно представить, как это можно сделать). С учетом этого правила допустимы такие объявления типов:

type SmallLatin = 'a'..'z'; {малые латинские буквы}

MyBoolean = True..False; {хотя это и бессмысленно}

Holidays = Sat..Sun; {выходные}

Нельзя в качестве базового типа употребить какой-либо вещественный тип, следующее объявление приведет к ошибке:

type Wrong = -1.25..1.25;

Заметим, что функции Ord, Succ и Pred могут применяться к любым порядковым типам, и, в частности, к ограниченным.

Для вывода текста на экран используются две процедуры:

1. OutText(s: string). Эта процедура выводит строку s начиная с текущей позиции, то есть левый верхний угол выводимой строки находится в текущей позиции (по умолчанию это так). Текущая позиция задаётся, например, с помощью MoveTo.

2. OutTextXY (x, y: integer; s: string). Используется для вывода строки в конкретной позиции.

Если требуется вывести какие либо числа, то предварительно требуется преобразовать их в строку, например, с помощью процедуры Str.

 Пример:

var r: integer;

s: string;

Str(r,s);

OutTextXY(100,200,’ Результат =’+s);

Турбо Паскаль позволяет использовать несколько различных шрифтов для вывода текста. Кроме того, можно менять направление вывода текста, а также размер символов. В этих целях используется процедура SetTextStyle(Font, Direction, CharSize: word). Перечислим возможные константы и значения для параметров этой процедуры.

Font (шрифт):

DefaultFont (шрифт 8x8 (по умолчанию)

TriplexFont (полужирный шрифт);

SmallFont (тонкий шрифт);

SansSerifFont (шрифт без засечек);

GothicFont (готический шрифт);

Direction (ориентация и направление вывода символов):

0 (привычный вывод слева направо

1 (снизу вверх (надпись «положена на бок»)

2 (слева направо, но «лежачими» буквами.

Size (размер шрифта (целые числа от 0 до 10).

Другая возможность при работе с текстом (это выравнивание его относительно задаваемых координат вывода. Для этого используется процедура SetTextJustify(horiz,wert: word). Horiz указывет как текст расположен относительно заданной позиции по горизонтали, а vert (по вертикали. Возможные константы:

  для horiz:

 LeftText (указанная позиция является левым краем строки);

 CenterText (позиция является серединой выводимой строки);

 RightText (правым краем строки);

 для vert:

 BottomText (позиция находится на нижнем крае изображения);

 CenterText (по центру);

 TopText (позиция является верхним краем изображения);

 Процедура (последовательность действий (записанных на Паскале), названная каким-либо именем. Для того чтобы выполнить эту последовательность, нужно в соответствующем месте программы указать её имя (так, например, для очистки экрана при работе с графикой мы указываем ClearDevice;). Кроме того, что программа становится при использовании процедур короче и понятнее, процедуры можно вызывать из разных мест программы (в противном случае пришлось бы повторять в тексте программы одинаковые последовательности действий несколько раз).

Те действия, которые входят в процедуру, записываются до начала основной программы в следующем виде:

  program...

 const...

 type...

 var...

 procedure MyProc;

begin {действия}

 end;

 begin {основная программа}

 end.

 Рассмотрим пример нахождения максимума из трёх чисел:

Program Max1;

var a,b,c,m: integer;

begin

write(' Введите a: '); readln(a);

write(' Введите b: '); readln(b);

write(' Введите c: '); readln(c);

if a>b then m:=a else m:=b;

if c>m then m:=c;

writeln(' Максимум = ',m);

readln;

end. {Перепишем его с использованием процедуры:}

program Max2;

var a,b,c,m: integer;

procedure FindMax;

begin

if a>b then m:=a else m:=b;

if c>m then m:=c;

end;

begin

write(' Введите a: '); readln(a);

write(' Введите b: '); readln(b);

 write(' Введите c: '); readln(c);

FindMax;

writeln(' Максимум = ',m);

readln;

end.

Этот вариант можно улучшить. Пока наша процедура может искать минимум только среди значений конкретных переменных a, b и c. Заставим её искать минимум среди любых трёх целых чисел и помещать результат в нужную нам переменную, а не всегда в m. Чтобы была видна польза от такой процедуры, рассмотрим пример программы для поиска максимума среди чисел a+b, b+c и a+c:

Program Max3;

var a,b,c,m: integer;

procedure FindMax(n1,n2,n3: integer; var max: integer);

begin

if n1>n2 then max:=n1 else max:=n2;

if n3>max then max:=n3;

end;

begin

write (' Введите a: '); readln(a);

write (' Введите b: '); readln(b);

write (' Введите c: '); readln(c);

FindMax (a+b,b+c,a+c,m);

w riteln ('Максимум из сумм = ',m);

readln;

end.

В скобках после имени процедуры (в её описании) записаны так называемые параметры. Эта запись обозначает, что внутри процедуры можно использовать целые числа, обозначенные n1, n2 и n3, а также заносить значения в переменную типа integer, которая внутри процедуры называется max (а реально во время работы программы все действия производятся над переменной m). Параметры, в которых хранятся числа (n1,n2,n3) называются параметрами-значениями; а те, которые обозначают переменные (max) (параметрами-переменными, перед ними в описании ставится слово var. Параметры, на которые имеются ссылки внутри процедуры (n1, n2, n3, max), называются формальными, а те, которые реально используются при вызове (a+b, b+c, a+c, m) — фактическими.

Процедуры последнего вида оказываются достаточно удобными. Можно один раз написать такую процедуру, убедиться в её работоспособности и использовать в других программах. Примерами таких процедур являются процедуры для работы со строками, встроенные в Турбо Паскаль.

В нашем примере можно переписать программу и по-другому. Максимум из трёх чисел определяется по ним однозначно, или, говоря математическим языком, является функцией этих трёх чисел. Понятие функции есть также и в Паскале. Рассмотрим такую программу:

Program Max4;

var a,b,c,m: integer;

function Max(n1,n2,n3: integer): integer;

var m: integer;

begin

if n1>n2 then m:=n1 else m:=n2;

if n3>m then m:=n3;

Max:=m;

end;

begin

write (' Введите a: '); readln(a);

write (' Введите b: '); readln(b);

write (' Введите c: '); readln(c);

writeln (' Максимум = ',Max(a+b,b+c,a+c));

readln;

end.

Нам уже известно как вызывать функцию из программы (например sqrt, sin и т. п.). Рассмотрим описание функции. Оно очень похоже на описание процедур, но есть два отличия:

1. После имени функции и списка параметров (если есть) через двоеточиезаписывается тип значения функции (возможны не только числовые типы, но и логические, строковые, символьные);

2. Среди операторов в теле функции наиболее важными являются операторы присваивания значения функции (в нашем случае это строчка Max:=m;).

В записанной выше функции используется так называемая локальная переменная m, то есть переменная, которая «видна» только нашей функции, а другие процедуры и функции, а также главная программа её «не видят». Кроме локальных переменных в Турбо Паскале можно определять локальные константы и типы.

Приведём другие примеры процедур и функций.

1. Напишем на Паскале функцию [pic].

function Cube(x: real): real;

begin

Cube:=x*x*x;

end;

2. Вычисление площади треугольника через длины сторон. Здесь будет

использована формула Герона: [pic], где p (полупериметр треугольника,

a, b, c (длины сторон).

function Square(a,b,c: real): real;

var p: real;

begin

p:=(a+b+c)/2;

Square:=sqrt(p*(p-a)*(p-b)*(p-c));

end;

3. Процедура для решения квадратного уравнения. Будем передавать этой процедуре коэффициенты уравнения, а результаты своей работы она будет выдавать в трёх параметрах-переменных. Через первую, логического типа, процедура сообщит, есть ли вещественные корни, а еще в двух она выдаст сами эти корни (если корней нет, то на эти две переменные пользователь нашей процедуры может не обращать внимания).

Procedure SqEquation(a,b,c: real; var RootsExist: boolean; var x1,x2: real);

var d: real;

begin

d:=sqr(b)-4*a*c;

if d>=0 then begin

  RootsExist:=true;

  x1:=(-b+sqrt(d))/(2*a);

  x2:=(-b-sqrt(d))/(2*a);

 end

  else RootsExist:=false;

 end;

Можно вместо процедуры написать и функцию, по логическому значению которой мы определяем, есть ли корни, а сами корни передаются также как и в процедуре:

Function EqHasRoots(a,b,c: real; var x1,x2: real): boolean;

var d: real;

begin

d:=sqr(b)-4*a*c;

if d>=0 then

begin

EqHasRoots:=true;

x1:=(-b+sqrt(d))/(2*a);

x2:=(-b-sqrt(d))/(2*a);

end

else EqHasRoots:=false;

end;

Использовать такую функцию даже проще чем последнюю процедуру:

 if EqHasRoots(1,2,1,r1,r2) then writeln(r1,' ',r2) else writeln(' Нет корней ').