Программирование на Паскале.     На главную         Примеры программ на Pascal

(Из рубрики: Начинающим о компьютерных технологиях. Автор - NK)    nk-inform.narod.ru

      Мое кратенькое руководство по программированию на Pascal не претендует на истину в последней инстанции. При желании можно найти кучу литературы, которая поможет вам усовершенствоваться на этом поприще. Но, как сложны и утомительны бывают для начинающих фундаментальные увесистые труды. Ведь весь тот объем, который в них заложен,  для простеньких программ может и не понадобиться. И как же тогда занырнуть в этот удивительный омут программистских изысканий, не слишком отягощая свои мозги объемной теорией?

     Мой курс, как раз и предназначен для этого. Все будет очень просто и доступно. Мы пройдемся по всем основным моментам программирования на Паскале. Будет рассмотрено большое количество примеров, которые помогут вам понять, как программы управляют компьютером для получения нужного результата.

Для наших экспериментов подойдут практически любые версии оболочек языка Pascal.

Предлагаются для рассмотрения следующие базовые темы основ программирования на Pascal.

1. Как создавать программы.
2. Программирование на Паскале - что это такое.
3. Программы работают с данными.
4. Переменные нужно объявлять.
5. Операция присваивания.
6. Простые примеры.
7. Построение выражений и встроенные функции.
8. Технология алгоритмического программирования.
9. Работа со строками.
10. Процедуры и функции.
11. Массивы.
12. Работа с файлами.
13. Графика на Pascal.
14. В заключение.
 

1. Как создавать программы?       В начало

    Рассмотрим создание простой программы:  таблица умножения.

Компьютер может выполнять сложные вычисления, но, для начала, научимся заставлять его выполнять простые. Как выглядит столбик таблицы умножения знают все школьники. Создадим программу, которая будет такой столбик выводить.

     Просто внимательно посмотрите на две таблицы ниже. Если вы хотите научиться программировать, эти пути вам придется проходить каждый раз при создании своего очередного программистского  шедевра.

	Постановка задачи	Блок-схема	Программа	Комментарий
	Начало программы Ввод первого сомножителя Присвоить второму 1 Получить произведение Вывести его на экран Увеличить второй на 1 Проверить не больше ли он 10 Выход		Var  A, B, C : Integer; Begin Write('Введи первый сомножитель: '); Readln(A); B:=1;  Repeat    C:= A * B;    Writeln(A,' x ',B, ' = ', C);    B:=B+1; Until B > 10; Readln; end.	Объявление переменных определенного типа Вывод на экран приглашения для ввода числа. Считывание числа введенного с клавиатуры в переменную А Присвоение переменной В значения равного 1. Цикл вычисления произведения. Вывод значений сомножителей и произведения на экран. Увеличение второго сомножителя Проверка величины сомножителя. Ожидание нажатия Enter перед выходом из программы.

Теперь посмотрим,  как это работает.
 

	Оболочка программы Turbo Pascal 6.0	Ctrl + F9 - Запуск программы.

Только что я продемонстрировал вам на практике фундаментальные положения программирования:

 - Постановка задачи (создание модели эксперимента).
 - Формализация  (Перевод поставленной задачи на язык формул).
 - Создание компьютерной программы (создание программного кода).
 - Компьютерный эксперимент (запуск и выполнение программы).
 - Анализ результата и внесение корректировок при необходимости.

2. Программирование на Паскале - что это такое?       В начало

Программа - это набор команд (инструкций), которые управляют работой компьютера.
Инструкции записываются в виде строк в редакторе программной среды Pascal (например Turbo Pascal) и являются законченными командами. Несколько команд в одной строке должны быть разделены точкой с запятой.

Команды могут заставить компьютер:
- получить от пользователя какие то данные. (Ввод)
- отобразить данные на экране, записать в файл, распечатать на принтере, передать в сеть. (Вывод)
- Выполнить какие то  действия, например: арифметические, алгебраические,  логические. (Вычислительные выражения).
- Перескочить в программе с одного места на другое или выполнить какой то блок команд многократно (Ветвление и цикл).

Посмотрите на пример выше и вам сразу станет ясно, где в команде операторы (Begin - начать, Write - вывести, Repeat - повторять, := присвоить значение.)
И где параметры: (Выводить то, что в кавычках, прочитать в переменную и тд).

Если команда - вычислительное выражение, то в ней обычно присутствуют переменные и арифметические или иные операции, которые выполняют необходимую обработку данных.
Например: SUMM:=A+B; - суммирование двух чисел.
Нужно учитывать, что, называя переменные, мы должны подчинятся определенным правилам. В имени только латиница и цифры и никаких точек, запятых, пробелов и тд.

Как же выглядит в общем виде "заявка"от человека с требованием к компьютеру: выполнить определенные действия.


"Скелет" программы на Паскале.

Слово Var не является обязательным, но серьезных программ без переменных не бывает.

Var
{Оператор Var обозначает начало блока для объявления переменных.}
K : Integer;
{Oбъявление переменных}
{То, что в фигурных скобках, программа не обрабатывает, это комментарии для пояснения действий программы}

Begin
Writeln(‘Введи К’);
{Приглашение ввести значение переменной К}
Readln(K);
{Считывание значения, введенного с клавиатуры, в переменную c именем K}

Writeln(‘Это К = ’, K);
{Вывод на экран значения введенной переменной K}
{Любая команда в Паскале завершается точкой с запятой.}

End.
{Begin и End обозначают начало и конец, какого либо программного блока. End с точкой - конец программы.}

Посмотрите на пример.
В программе на Паскале обязательными элементами являются только Begin и End. - c точкой, все остальное - ваше творчество, Но прежде чем затевать написание любой программы, вы должны определиться с ее базовыми составляющими.

3. Программы работают с данными.       В начало 

Ту информацию, с которой работают программы принято называть данными. И, в самом деле, мы передаем программе для обработки числа, символы, текст, изображения.

Перед использованием данных программа должна отвести для них место в памяти,а значит программист должен знать возможности различных типов данных, а программа их потребности. Вот и настало время рассказать о типах данных.

С какой же информацией-данными может работать Паскаль?
С объемными изображениями, физическими объектами, и запахами - конечно же, это шутка. Все горазда прозаичнее.

Основные, но не все типы данных, которыми может пользоваться язык программирования Pascal указаны в таблице.

4. Переменные нужно объявлять.       В начало

      Хотя данные, которые использует программа могут быть неизменяющимися, например: имя, адрес, номер квартиры, чаще используют данные меняющиеся, например: вклад в банке, остаток на складе, скорость автомобиля и т.д.

    Некоторой порции данных, которую программа использует, как единое целое, дали название: ПЕРЕМЕННАЯ.

Сказать проще для работы с данными программы используют переменные, то есть величины, которые могут менять свое значение. Каждая переменная в любом языке имеет три характеристики.

 Имя,тип, и значение.

Имя  - это название переменной, по которому к ней будет обращаться программа.

Тип - указывает на то, какие данные в ней хранятся, например символьные или числовые.

Значение - это то что конкретно хранится в этой переменной, например число 10 или 0.55. А если это символы то, например, буква А или слово РОССИЯ.

Программа должна знать, какие переменные будут в ней использованы. А для этого в программе выполняют объявление переменных Посмотрите на пример.

Var

   N : integer;   c : char;
   S1 : string;
   A : array[1..100] of  integer;

После Var мы указываем имена переменных и типы данных, которые они будут хранить.
В Паскале, в отличии от BASIC-а, все переменные нужно объявлять явно, то есть нельзя использовать переменную, которой  нет в блоке объявлений.

Как я говорил, данные могут быть, как изменяющимися, так и постоянными. Неизменяющиеся порции данных называются константами и могут быть определены например так:

Const
Min = 0;
Max = 100;
RAZN = (Max - Min) div 2;
Beta = Chr(255);
Mess = 'Out of memory';
Schar = #13;                             {Символ без видимого представления}
Ln10 = 2.30258;
Number = ['0'..'9'];                   {Константа в виде массива}

 

5. Операция присваивания.      В начало 

A:=10;

Да, это выглядит именно так. В этой коротенькой строчке переменной с именем A присваивается значение - число 10. Многие думают, что прекрасно понимают, что в этом случае происходит с компьютером и программой. А если это так, то дли-и-и-и-н-н-н-ы-е рассуждения об этом вам не покажутся скучными.

Встретив такую конструкцию, программа ищет в памяти компьютера отведенный для этой переменной блок, на который будет указывать имя этой переменной - в данном случае A. В этот блок, размер которого определяется типом этой переменной: в данном случае числовым; поместит значение этой переменной: в данном случае число 10. В дальнейшем, когда в программе встретится где-то в выражении или другой конструкции имя этой переменной то будет использоваться не символ A, а значение этой переменной, то есть число 10 на которое и указывает имя этой переменной, а это ничто иное, как A.

 

6. Простые примеры.       В начало

Чтобы научиться программировать, нужно это делать. Итак начнем.

	Program POGRESHNOST; {N+} {Директива для использования числового сопроцессора} Var           x : single;       y : double;     POGR : extended; Begin   x := 1/3;   y := 1/3; {x и y, казалось бы, равны, но...}    POGR := abs(x-y);   writeln('POGR=',POGR:15:15); {<Мы вычисляем разность между одинаковыми операциями. Погрешность указывает на разницу в  диапазонах разных типов данных} Readln; End.
	Program KUB; Var A : Integer;  V, S : Longint; Begin   Write('Введи целое число – размер ребра куба ');   Readln(A);     V:=A*A*A;     Writeln('Объем куба  = ',V<);         S:=6*A*A;     Writeln('Площадь поверхности = 'S); Readln;  end.  {В программе нечего объяснять}
	Uses Crt;  {Вывод звукового сигнала  Begin     Sound(600); {включение звука, частота 600Гц}     Delay(100); {Задержка 100мс}     NoSound; {выключение звука} End.	Поэкспериментируйте с частотой и длительностью и сможете услышать гудки и писки из своего компьютерного динамика.
	Var   {Определение максимального числа} A, B, C : Integer; Max : Integer; Begin    Write('Введи 3 числа');    Readln(A,B,C);      Max:=A;         If B>Max then Max:=B;         If C>Max then Max:=C;    Writeln('MAX=',Max);< Readln; End.
	Uses Dos;  {Определить версию операционной системы} Var V:Word; Begin V:=DosVersion; WriteLn('OS-version: ',Lo(V),'.',Hi(V)); Readln; End.

Я сознательно не комментировал подробно эти очень простые примеры. Вы уже в состоянии разобраться с ними сами. Как и во всех следующих программах (за очень редким исключением) в них идут:

- Объявление переменных.
- Ввод исходных данных.
- Обработка или простые вычисления.
- Вывод результата на экран.

Так как это простые программы, то, сделав свое дело, они исчезают с экрана. Для анализа результатов их работы в конце почти каждой стоит оператор ReadLn;. В работающей программе он просто ждет, что вы, просмотрев результаты, нажмете клавишу Enter, и лишь после этого произойдет завершение ее работы.
 

7. Построение выражений и встроенные функции.       В начало

      Любая программа что то вычисляет, или что то обрабатывает.  Поэтому без программной конструкции вычислительное выражение не обходится практически ни одна из них. Выражения формируются из констант, переменных, функций, знаков операций и круглых скобок по определенным синтаксическим правилам.

Круглые скобки используются для изменения порядка вычисления частей выражения. Выражения без скобок вычисляются в порядке, соогласно приоритета операций.

 - вычисление значений функций;
 - унарные операции ( not,+,- );
 - операции типа умножения ( *,/,div,mod,and );
 - операции типа сложения ( +,-, or, xor );
 - операции отношения ( =, <>, <, >, <=, >= ).

Построение вычислительных выражений мы рассмотрим на примере использования встроенных функций языка Pascal.

VAR
X : Integer;
Y : Real;
 
Begin
  Write('Введи число '); Readln(X);
  Writeln('Модуль X =', ABS(X));
  Writeln('Синус X=',SIN(X));

  Write('Введи вещественное '); Readln(Y);
  Writeln('Целая часть Y =', INT(Y));
  Writeln('Корень из Y =', SQRT(Y):4:4);
  Writeln('Случайное число =', RANDOM);
  Writeln('Логарифм Y =', LN(Y));
  Writeln('('Округленное  Y =', ROUND(Y));
  Writeln('Дробная часть Y =', FRAC(Y));
  Writeln('Y без дробной части =', TRUNC(Y));

Inc(X);
Writeln('X+1=',X);
Dec(X);
Writeln('X-1=',X);

readln;
End.

       В программе показано использование часто употребляемых  функций Паскаля. Все остальные функции могут быть вами рассмотрены самостоятельно. Достаточно нажать в оболочке Паскаля комбинацию клавиш Shift+F1 и вы увидете очень подробную подсказку. Почти по каждой функции имеется демонстрационный пример.

8. Технология алгоритмического программирования.       В начало

    Как это ни покажется  банальным, но  технология алгоритмического программирования, а Pascal использует   именно такие технологии, базируется на методе последовательной детализации алгоритмов. (Не пугайтесь этой умной фразы).  Это, всего-навсего, означает, что большой и сложный алгоритм, (другими словами порядок выполнения программы), разбивается на отдельные простые блоки, которые должны представлять собой стандартные алгоритмические структуры:

1. Линейную 

2. Ветвление
 
3. Циклическую 

    Их, для наглядности, представляют в виде блок-схем. Рассмотрим их и примеры самых простых программ, которые эти структуры используют.
 

		Алгоритмическая структура ЛИНЕЙНАЯ (СЛЕДОВАНИЕ)   Program Date; {Показ сегодняшней даты и времени} Uses Dos; {Объявление модуля, возможности которого мы хотим использовать в нашей программе<}> Var Year,Month, Day, DayOfWeek : Word; Hour, Minute, Second, Hund : Word; Begin    GetDate(Year,Month,Day,DayOfWeek); { определение даты }    Writeln('Сегодня - ', Day, '.', < Month,<'.',Year); {вывод даты }    GetTime(Hour,Minute,Second,Hund); { определение времени }    Write('Сейчас - ');    WriteLn(Hour,':',Minute,':',Second,'.',Hund); { вывод времени } End. Внимание: Write - после вывода не переводит курсор на следующую строку, a Writeln - переводит.
		Алгоритмическая структура ВЕТВЛЕНИЕ Program VETVLENIE; {Программа тестирования  знания дат} Var God: Integer; Begin Write('Введите год начала Великой Отечественной войны - '); Readln(God); If God = 1941 then    Writeln('Ответ верный')    else    Writeln('Вы ошиблись'); Readln; End.
		Алгоритмическая структура ЦИКЛ Program Tumn; {Таблица умножения} Var P1, I : Integer; Begin   Write('Введи первый сомножитель: ');   Readln(P1); For I:=1 to 10 do {Организация цикла со счетчиком} Begin    Writeln(P1,' x ',I, ' = ', P1*I); end; Readln; end. Внимание: Внутрь операторных скобок Begin - end; можно помещать несколько выражений, В этом случае все они будут считаться единым блоком. В данном случае тело цикла Writeln(P1,' x ',I, ' = ', P1*I); окружено Begin и  end; - для демонстрации.

Ветвление в программах

Формат условного оператора на языке Паскаль:

If <условие> Then <оператор 1> Else <оператор 2>;

При выполнении условия программа обрабатывает первую группу операторов, при невыполнении вторую

If <условие> Then  Begin <группа операторов 1> end  {Внимание! Перед Else точка с запятой не ставятся}
                          Else   Begin < группа операторов 2> end;
 

Рассмотрим пример
Из двух чисел выбрать наибольшее.

Program Example;
Var A,B,C : Real; {A,B - для хранения аргументов, C - результат}

Begin
   Writeln('Введите два числа');
   Readln(A,B); {Вводим аргументы с клавиатуры}

If A>B Then C:=A Else C:=B;   {Если A>B, то результат - A, иначе результат - B}

Writeln('Наибольшее  = ',C); {Выводим результат на экран}
End.
 

Циклические алгоритмы в программах
 

	Описание конструкции		Пример
	Цикл с параметром (со счетчиком) FOR FOR n:=1 TO 10 DO BEGIN ПРЫЖОК (10 РАЗ) END; Телом цикла называется последовательность операторов, которая может выполняться многократно (ПРЫЖОК).		Var n,x,y : longint;  {Десять четных чисел и их квадраты} Begin x:=2; FOR n:=1 to 10 do    Begin      y := x*x;      writeln (‘x и y = ’, x, ’ – ‘, y);      x:= x+2;    End<; Readln; End.
	Цикл с предусловием WHILE WHILE силы есть? DO BEGIN ПРЫЖОК END; Если условие истинно, то выполняются операторы циклической части. (Прыгаем пока есть силы)		Var x,y : longint;  {Десять четных чисел и их квадраты} Begin x:=2; WHILE x<=10 do    Begin       y := x*x;       writeln (‘x и y = ’, x, ’ – ‘, y);       x:= x+2    end; Readln; end.
	Цикл с постусловием REPEAT REPEAT ПРЫЖОК UNTIL УСТАЛ? Выполняются до тех пор, пока условие ложно. Как только условие становиться истинным, цикл прекращается. (Прыгаем пока не устанем)		Var x,y : longint;   {Десять четных чисел и их квадраты} Begin x:=2;   REPEAT       y := x*x;       writeln (‘x и y = ’, x, ’ – ‘, y);       x:= x+2    UNTIL x>10; Readln; end.

В реальных программах алгоритмические структуры: линейная, ветвление и цикл используются очень активно, и без четкого понимания их функциональности сколь ни будь серьезные программы создать невозможно. 

9. Работа со строками       В начало

Объявление переменной строчного типа.

Var
S : String [20]; {Квадратные скобки со значением  указывают максимальную длину строки}

Var st : String;
Begin
   Write('Введи строку'); Readln(st);
   if st[5] = ‘A’ then Writeln('Пятый символ в строке это А');  
end. {Обращаемся к символу, как к элементу массива - строка}

Символ с индексом 0 является байтом, указывающим длину строки.
ORD(st[0]) это текущая длина строки, но можно получить и так LENGTH(st).

К строкам можно применять операцию «+» – сцепление, например:
st := ‘а’ + ‘b’; st := st + ‘с’; {st содержит «abc»}

Стандартные процедуры и функции работы со строками.
 

	CONCAT(S1 [,S2, ... , SN] )	– возвращает строку, сцепление строк-параметров S1, S2, …, SN.
	COPY(ST, I, C)	– копирует из строки ST C символов, начиная с символа с номером I.
	DELETE (ST, I, C)	– процедура; удаляет С символов из строки ST, начиная с символа с I.
	INSERT (SB, ST, I)	– процедура; вставляет подстроку SB в строку ST, начиная с символа I.
	POS (SB, ST)	– отыскивает в строке ST первое вхождение подстроки SB и возвращает номер позиции, если подстрока не найдена, возвращается ноль.
	Str(X: арифметическое выражение; var st: string)	- процедура преобразует численное выражение X в его строковое представление и помещает результат в st.
	Val(st: string; x: числовая переменная; var code: integer)	- процедура преобразует строковую запись числа, содержащуюся в st, в числовое представление.
	UpCase(Переменная)	- позволяет преобразовывать любой символ из строчного в прописной.

Примеры использования строк очень хорошо проиллюстрированы в помощи к Pascal (Shift+F1)


10. Процедуры и функции.       В начало

Вспомогательный алгоритм, может быть оформлен, как подпрограмма (Процедура). Затем эту процедуру можно вызывать по имени из любого места программы.

В общем виде оформление процедуры можно представить следующим образом.
 

	Описание конструкции		Пример
	VAR {Объявление переменных программы} x : Integer;s : String; Procedure MyProc(a : Integer; b : String); {Заголовок Процедуры. а и b – фиктивные параметры, работают внутри процедуры} Begin ..... {тело Процедуры} End; BEGIN ..... {x, s – фактические параметры} MyProc(x,s); {вызов Процедуры} .... END.		Program HelloAll; Procedure Hello(Name:string); Begin    Writeln(‘Привет, ‘, Name, ‘!’);    Writeln(Name, ‘ как дела?’);    Writeln; End; Begin     Hello(‘Катя’);     Hello(‘Андрей’);     Hello(‘Лена’); End.

Пример создания и использования функции из помощи к Pascal.

Program Func;
    function IntToStr(i: Longint): string;
        { Функция конвертирует число в строку }
           var
              string[11];
    begin
      Str(i, s);
      IntToStr := s;
    end;

  WriteLn(IntToStr(-5322));
end.
Пояснение.  Зачем нужно конвертирование?  Если у вас в программе  VAR  S :  String;  K :  Integer; N : Integer;  То  Если даже Writeln(S,' - ',K);  выдает на экран  5 - 7 то,  все равно, нельзя сделать  N:=K + S; потому, что  N  и  S  -  разные типы данных, и S нужно сначала попытаться конвертировать в число.  Если эта длиннючая фраза вам понятна, то вы преодолели серьезный рубеж в понимании, что такое типы данных. Если пока что то туманно, продолжайте экспериментировать. Понимание придет неожиданно постепенно.  

Внимание. Функция внутри себя использует так называемые формальные переменные, которые не видны из основной программы. А вот когда она (функция) вызывается, то получает для обработки значения фактических  переменных, которые объявлены и используется вне функции.
 

11. Массивы       В начало

Если в программе требуется использовать 10, или 100, или 1000 однотипных переменных, то они могут быть определены для использования в виде массива.

Var  Имя переменной-массива : Array [ Диапазон индексов ] Of  Тип элементов;

Примеры описания массивов:

Var

S, BB : Array [1..40] Of Real;
N : Array ['A'..'Z'] Of Integer;
R : Array [-20..20] Of Word;
T : Array [1..40] Of Real;

Массив - это переменная с индексом (номером). Имя у всех переменных одно, но при обращении к каждой отдельной мы используем соответствующий номер (индекс).

Правила заполнения массива
	Program M1; Var   A : Array [1..10] Of Integer; Begin   A[1]:=7; {Заполняем массив значениями }   A[2]:=32;   A[3]:=-70;   .............. {Трудоемкая задача?}   A[10]:=56;   Writeln(A[1],A[2],A[3], ?,A[10]) End.	Program M2; Var A : Array [1..10] Of Integer;   I : Integer; Begin   For I:=1 To 10 Do {Организуем цикл }   Readln(A[I]); {вводим A[I] }   For I:=1 to 10 Do {Выводим массив}   Writeln(A[I],'-',I,’-й’); End.	Program M3; Const N=40; {Константа N будет содержать количество элементов массива} Var  A : Array [1..N] Of Integer;   I : Integer; Begin   For I:=1 To N Do     Begin       A[I]:= Trunc(Random(256));       Write(A[I],'- *-');     End; End.  {Массив из случайных чисел}

Двумерные массивы

Массивы могут быть многомерными. Двумерный массив принято называть МАТРИЦЕЙ.

Пример объявления двумерного массива