Структура программы на языке программирования

Структура программы на языке программирования Паскаль

Структура программы, написанной на Турбо Паскале, состоит из заголовка программы и двух основных частей: раздела описаний и раздела операторов.

    PROGRAM Name; {Заголовок программы}
    {Раздел описаний}
    BEGIN
    {Раздел операторов}
    END.

Слово PROGRAM зарезервировано в Pascal и используется для объявления имени программы. Заголовок программы необязателен и игнорируется компьютером.

Каждая операция описания, как и любое действие оператора, заканчивается символом « ; ».

Этот разделитель в языке Pascal отмечает конец оператора или описания. Использование особого разделителя позволяет располагать несколько операторов в одной строке.

Зарезервированное слово BEGIN сигнализирует компилятору о начале другой части программы – раздела операторов. Завершает всю программу зарезервированное слово END. Точка оповещает компилятор о конце текста программы.

Обязательной частью являются лишь тело программы (раздел операторов). Заголовок программы является хотя и необязательным, но желательным элементом.

Раздел описаний

Раздел описаний состоит из следующих подразделов:

· Подключение внешних модулей, необходимых для использования хранящихся в них наборов констант, типов данных, переменных, процедур и функций, которые можно использовать в своей программе;

· Описание меток, используемых в программе;

· Описание констант, объявляются идентификаторы, которые не могут изменять своего значения в «теле» программы. Исключение составляют лишь типизированные константы;

· Задание типов, определение идентификаторов типов для дальнейшего их использования;

· Объявление переменных, описываются идентификаторы, которые могут изменять свои значения в "теле" программы;

· Описание функций и процедур, содержит процедуры и функции, написанные программистом.

    PROGRAM Name; {Заголовок программы}
    Uses <имена модулей>; {Раздел подключения модулей}
    {---------- РАЗДЕЛ описаний ----------}
    Label {Раздел описания меток}
    <имя метки>;
    Const {Раздел описания констант}
    <имя константы>= <значение>;
    <имя константы>:<тип>=<значение>;
    Type {Раздел описания типов}
    <имя типа>=<тип>;
    Var {Раздел описания переменных}
    <имя переменной>:<тип>;
    Function <имя > (параметры); {Раздел описания функций и процедур}
    ……………
    end;
    Procedure <имя > (параметры); {Раздел описания функций и процедур}
    ……………
    end;
    BEGIN
    {Раздел операторов}
    END.

Порядок размещения подразделов произвольный, можно создавать несколько одинаковых подразделов.

Раздел операторов

Раздел операторов содержит все операторы (команды), которые будут выполнены во время запуска программы, выделяется словами

    BEGIN
    {Раздел операторов}
    END.

После END ставится точка, что означает конец программы. Всё, что в дальнейшем буден написано после «END.» не воспринимается компилятором, и соответственно, будет проигнорировано в процессе исполнения программы.

Алфавит языка. Лексика языка

Язык программирования Turbo Pascal (как и любой другой язык) образуют три его составляющие: алфавит, синтаксис и семантика.

Алфавитом языка называют совокупность всех допустимых символов, которые можно использовать в этом языке.

Синтаксис – система правил для записи допустимых конструкций языка программирования.

Семантика определяет смысловое значение предложений языка.

Основными понятиями в языках программирования обычно являются алфавит языка, константы, переменные, встроенные функции, логические и арифметические выражения.

Алфавит языка Паскаль включает:

1. Прописные и строчные буквы латинского алфавита от A до z. Нет различий между заглавными и строчными буквами при их использовании для определения имен идентификаторов, кроме случая, когда слово связано с текстовыми константами;
2. Символ подчеркивания ( _ ), который тоже считается буквой;
3. Арабские цифры 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9;
4. Знаки арифметических операций: + - * / ^
5. Специальные символы: . , : ; { } [ ] ( )% # ! $ & @
6. Буквы русского алфавита используются только для записи текстовых констант и комментариев к программе.

Следующие комбинации специальных символов являются едиными символами, которые нельзя разделять пробелами:

:=	знак присваивания;
>=	больше или равно;
<=	меньше или равно;
<>	не равно;
(* *)	ограничители комментариев (наряду с { });
(. .)	эквивалент [ ]

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

К специальным символам относятся также служебные (зарезервированные) слова, смысл которых определен однозначно и которые не могут быть использованы для других целей. Для языка — это единые символы.

Служебные слова языка Турбо Паскаль: absolute, and, array, begin, case, const, div, do, downto, else, end, external, file, for, forward, function, goto, if, implementation, in, inline, interface, interrupt, label, mod, nil, not, of, or, packed, procedure, program, record, repeat, set, shl, shr, string, then, to, type, unit, until, uses, var, while, with, xor.

Последние версии языка Турбо Паскаль содержат также ряд служебных слов, относящихся к работе с объектами и встроенным ассемблером.

Идентификаторы

Идентификатором называется символическое имя определенного программного объекта. Идентификатор - произвольная последовательность латинских букв, арабских цифр и символов подчеркивания. Идентификатор необходим для обозначения основных объектов языка: константы, переменные, типы данных, процедуры, функции, программы.

В языке программирования Паскаль нельзя использовать в качестве идентификаторов:

· зарезервированные слова (выделяются белым цветом);

· имена встроенных процедур и функций;

· имена, начинающиеся не с латинской буквы или не с символа подчеркивания;

· имена, содержащие символы кроме латиницы, арабских цифр и символа подчеркивания;

· слова, разделенные пробелом.

Строчные и прописные буквы в идентификаторах и служебных словах не различаются.

Длина идентификатора ограничена длинной программной строки (126 символов), но компилятор различает только первые 63 символа.

Комментарии

Конструкции следующего вида представляют собой комментарии и, поэтому, игнорируются компилятором:

(любой текст, не содержащий символ «}»}

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

Например:

//Комментарий 1

{Комментарий 2}

Комментарий, содержащий знак $ после открывающей скобки является директивой компилятора.

Например:

{$I+}-проверка ошибок ввода/вывода;

{$R+}-проверка границ переменных;

Комментарий может располагаться в любом месте программы.

Типы данных языка программирования Турбо Паскаль

Любые данные Турбо Паскаля характеризуются своими типами. Тип определяет:

1. Формат представления данных в памяти компьютера;
2. Множество допустимых значений, принимаемое переменной или константой, принадлежащей к выбранному типу;
3. Множество допустимых операций применимых к этому типу;

Тип переменной определяется при ее декларации. Одна из базовых концепций Паскаля заключается в жесткой проверке соответствия типов в операциях присваивания.

Типы данных в языке ТП делятся на 5 основных классов:

1. Простые типы;
2. Структурированные типы;
3. Ссылочные типы;
4. Процедурные типы;
5. Объектные типы;

Простые типы данных

К простым типам данных относятся числовые (целые и вещественные) типы, логический, символьный, перечисляемый и диапазонный (интервальный) тип.

Типы данных Турбо Паскаля

Идентификатор	Длина, байт	Диапазон (множество) значений
Целые типы
Byte (целое длиной в байт)	1	0..255
Word (длиной в слово)	2	0..65535
Shortint (короткое целое)	1	-128..127
Integer (целое)	2	-32768..32767
Longint (длинное целое)	4	-2147483648..2147483647
Вещественные типы
Real	6	2,9Е-39 – 1,7Е+38 (11 – 12)
Single	4	1,5Е-45 – 3,4Е+38 (7 – 8)
Double	8	5,0Е-324 – 1,7Е+308 (15 – 16)
Extended	10	З,4Е-4932 – 1,1Е+4932 (19 – 20)
Логический тип
Boolean	1	True, False
Символьный тип
Char	1	Все символы кода ASCII

Перечисляемый тип данных задается перечислением всех значений, которые может принимать переменная данного типа. При описании отдельные значения указываются через запятую, а весь список заключается в круглые скобки.

Например:

Var Month: (May, June, July, August);

Диапазонный (интервальный) тип представляет собой подмножество значений целого, символьного или перечисляемого типа и описывается в виде a..b, где a – нижняя граница, b – верхняя граница диапазона.

Например:

Var a: 0..10;

b: 'a'.. 'b';

Тип, на основе которого строится диапазонный тип, называется базовым для этого диапазонного типа.

Выражения и операции. Оператор присваивания. Правила записи выражений и операций

Арифметические операции

К арифметическим типам данных относятся группы вещественных и целых типов данных. К ним применимы арифметические операции и операции отношений.

Различают операции над данными унарные (применимые к одному операнду) и бинарные (применимые к двум операндам).

Унарная арифметическая операция одна — это операция изменения знака следующего формата:

— <величина>.

Бинарные арифметические операции стандартного языка Паскаль описаны в таблице, где I - данные целого типа, a R - вещественного.

Знак	Выражение	Типы операндов	Тип результата	Операция
+	A+B	R,R I,I I,R; R,I	R I R	Сложение
-	A-B	R,R I,I I,R; R,I	R I R	Вычитание
*	A*B	R,R I,I I,R; R,I	R I R	Умножение
/	A/B	R,R I,I I,R; R,I	R R R	Деление
div	A div B	I,I	I	Целочисленное деление
mod	A mod B	I,I	I	Остаток от целочисленного деления

Арифметическое выражение задает порядок выполнения действий над числовыми величинами. Арифметические выражения содержат арифметические операции, функции, операнды, круглые скобки. Одна константа или одна переменная — это простейшая форма арифметического выражения.

Например, математическое выражение

записанное по правилам языка Паскаль будет иметь вид

.

Стандартные математические функции ТурбоПаскаля

Обращение	Тип аргумента	Тип результата	Примечание
Abs(x)	R, I	R, I	Модуль аргумента x
ArcTan(x)	R, I	R	Арктангенс x,(значение в радианах)
Cos(x)	R, I	R	Косинус x, угол в радианах
Exp(x)	R, I	R	- экспонента x
Frac(x)	R	R	Дробная часть числа
Int(x)	R, I	R	Целая часть числа
Ln(x)	R, I	R	Логарифм натуральный числа
Pi	-	R	3,141592653
Sin(x)	R, I	R	Синус x, угол в радианах
Sqr(x)	R, I	R, I	Квадрат числа
Sqrt(x)	R, I	R	Корень квадратный из числа
Random	-	R	Псевдослучайное число в интервале [0, 1]
Random(I)	I	I	Псевдослучайное число в интервале [0, I]
Round(x)	R	I	Округление до ближайшего целого
Trunc(x)	R	I	Отбрасывание дробной части числа, ближайшее целое, не превышающее число по модулю
Div(x)	I	I	Целая часть числа при делении
Mod(x)	I	I	Остаток от деления

Правила записи выражений и операций

При записи арифметических выражений необходимо придерживаться следующих правил и ограничений:

1. Все символы выражения записываются в одну сторону, т.е. на одном уровне. Запрещены многоэтажные выражения и верхние и нижние индексы.
2. Два знака арифметических операций не должны располагаться рядом. Знак умножения опускать нельзя.
3. Операции в арифметическом выражении выполняются в порядке приоритета. Порядок убывания приоритетов операций следующий:

1) вычисление функций;

2) унарная операция смены знака (-);

3) возведение в степень;

4) умножение и деление;

5) целочисленное деление;

6) деление по модулю;

7) сложение и вычитание.

1. Операции равного старшинства выполняются по порядку слева направо.
2. Часть выражения, заключенная в скобки, вычисляется в первую очередь.
3. Не следует записывать выражения, не имеющие математического смысла, например: деление на нуль, логарифм отрицательного числа и т.п.

Тип арифметического выражения определяется типом ее результата.