Основи програмування.

5.2.1. Загальні відомо мості про мову Паскаль.

Мова ПАСКАЛЬ є універсальною мовою програмування високого рівня. Його основи розробив Ніклаус Вірт, професор технічного університету в Цюріху (Швейцарія), що назвав мову на честь Блєза Паскаля, знаменитого французького філософа і математика XVII сторіччя.

Створення професором Віртом мови ПАСКАЛЬ у 1971 році мало своєю метою полегшити процес навчання систематичному підходу до програмування для ЕОМ, точніше сказати, структурному програмуванню. Відтоді мова ПАСКАЛЬ використовується для програмування майже всіх типів задач на майже всіх типах ЕОМ і довгий час вважалася однією з кращих мов програмування високого рівня, незалежно від того, для яких цілей він використовується: для навчання або для програмування як аматорами так і професіоналами.

Програма, написана мовою ПАСКАЛЬ, складається з лексем і роздільників. Лексемами називаються мінімальні значимі одиниці тексту в програмі, написаній мовою ПАСКАЛЬ. Вони подані такими категоріями як спеціальні символи, ідентифікатори, мітки, числа, рядкові константи.

Роздільник являє собою пробіл або коментар. Дві сусідніх лексеми, якщо вони являють собою зарезервоване слово, ідентифікатор, мітку або число, повинні бути відділені одна від одної хоча б одним роздільником.

Примітка: роздільники не можуть бути частиною лексем (за винятком рядкових констант).

Зарезервоване слово – це ідентифікатор, якому в мові програмування наданий певний смисл. Це може бути ім’я операції, оператор, службове слово, тощо. Забороняється правилами мови ПАСКАЛь перевизначати зарезервовані слова (наприклад, використовувати їх для позначення інших об’єктів програми). Наступні слова являються зарезервованими в Турбо Паскаль:

and else inline procedure type

asm end interface program unit

array external interrupt record until

begin file label repeat uses

case for mod set var

const forward nil shl while

constructor function not shr with

destructor goto object string xor

div if of then

do implementation or to

downto in packed

Для мови ТУРБО ПАСКАЛЬ байдужний регістр клавіатури, тому можна використовувати у програмі як малі, так і великі літери. Відмінність має значення лише при записі рядкових констант.

Типи даних.

Дані в програмуванні являють собою величини, які опрацьовуються програмою. Вони поділяються на :

· константи та змінні;

· скалярні та структуровані;

· стандартні та дані користувача.

Константи – це величини, що не змінюють своїх значень в ході виконання програми. Змінні – об’єкти, що можуть приймати різні значення. Але це не означає, що змінна обов’язково повинна прийняти інше значення. Далі вважатимемо, основним об’єктом програми є змінна.

Скалярні величини являють собою прості значення. Тобто, скалярний об’єкт може приймати в будь-який момент виконання програми лише одне якесь значення. Структуровані величини складаються з декількох значень, тобто, одній величині відповідає деякий набір значень одразу.

Стандартні величини реалізовані в трансляторі мови ПАСКАЛЬ, тому їх можна використовувати без додаткового оголошення. Крім того, користувач може оголошувати і використовувати власні величини, які називаються даними користувача.

Тип даних визначає множину значень, що може приймати змінна. Кожній змінній в програмі необхідно задати один, і тільки один тип даних. Хоча ПАСКАЛЬ може опрацьовувати достатньо складні типи даних, усі вони складаються з простих (неструктурованих) типів.

Вивчення типів даних розпочнемо зі скалярних стандартних типів даних. Їх в ПАСКАЛІ є чотири: integer (тип цілих чисел) , real (тип дійсних чисел), char (літерний тип) та boolean (логічний тип).

У ТУРБО ПАСКАЛЬ існує п’ять вбудованих цілочисельних типів: Shortint (коротке ціле), Integer (ціле), Longint (довге ціле), Byte (довжиною в байт) і Word (довжиною в слово). Кожний тип визначає певну підмножину цілих чисел, як це показано таблиці 5.2.1.

Таблиця 5.2.1 Вбудовані цілочисельні типи

До дійсного типу відноситься підмножина дійсних чисел, що можуть бути подані у форматі з плаваючою точкою з фіксованим числом цифр.

Є п’ять видів дійсних типів: Real, Single, Double, Extended і Comp.

Дійсні типи розрізняються діапазоном і точністю пов’язаних з ними значень. Основним є перший тип, тому детально зупинимось саме на його вивченні.

Перш за все, дані дійсного типу можуть подаватись у двох формах: з фіксованою точкою та плаваючою точкою (експоненційній формі). Перша форма подання чисел більш звична. В ній явно задана ціла та дробова частина, які відокремлені точкою Так, числа 2.729, -89.084109, 134 подані у формі з фіксованою точкою.

Експоненційна форма подає число у так званому нормалізованому вигляді: мантиси і порядку. Мантиса лежить у діапазоні [1 ; 10) і складається з 12 символів: однієї цифри на цілу частину, одного символу на десяткову точку і десяти цифр на дробову частину. Якщо дробова частина містить менше цифр, то решта заповнюється нулями. Порядок складається з чотирьох символів і починається літерою Е, після якої йде знак порядку та дві цифри – його значення. Приклад запису чисел поданий в таблиці 5.2.2.

Таблиця 5.2.2. Запис дійсних чисел

Дані булевого типу (іноді його називають логічним) можуть приймати значення, обумовлені стандартними ідентифікаторами true (істина) і false (неправда). При виконанні операцій відношення вважають справедливим співвідношенням: false<true. Змінна булевого типу займає в пам’яті 1 байт.

Значенням змінної літерного типу може бути один із символів, що входять у таблицю символів.. Символи впорядковані один щодо одного відповідно до їх значень в коді ASCII, наприклад: “А” < “У”. Значення кодів символів у ASCII змінюються від 0 до 255. Змінна символьного типу займає один байт пам’яті

5.2.3. Запис арифметичних виразів.

Виразами називаються алгоритмічні конструкції мови, що визначають правила для обчислення значень змінних величин. Вираз складається з операндів: змінних, констант, назв функцій, що відокремлюються один від одного за допомогою операторів.

У наступних таблицях наведені типи операндів і результати для бінарних і унарних арифметичних операцій, а також основні арифметичні функції.

Будь-який операнд, тип якого є піддіапазоном порядкового типу, опрацьовується так, якби він був порядкового типу.

Якщо обидва операнди в операторах +, -, *, divабо modє операндами цілого типу, то тип результату є таким же, як спільний тип обох операндів.

Якщо при використанні оператора збереження знака або оператора заперечення знака операнд має цілий тип, то результат є того ж цілого типу. Якщо операнд дійсного типу, то тип результату є Real.

Значення виразу x/y завжди є Real незалежно від типів операндів. Якщо yдорівнює 0, то виникає помилка.

Значення виразу i div j являє собою цілу частину від ділення i/j. Якщо j дорівнює 0, то виникає помилка. Наприклад, 25 div 4 = 6, 21 div 3 = 7.

Оператор mod повертає залишок, отриманий при діленні двох його операндів. Наприклад, 25 mod 4 = 1, 21 mod 3 = 0.

Знак результату оператора mod є тим же, що і знак змінної i. Якщо j дорівнює 0, то виникає помилка.

Таблиця 5.3.3 Бінарні арифметичні операції

Таблиця 5.3.4 Унарні арифметичні операції

Таблиця 5.3.5. Основні арифметичні функції.

№	Математичний запис	Запис в ПАСКАЛІ	Тип операнду	Тип результату
1.	sin x	sin(x)	real	real
2.	cos x	cos(x)	real	real
3.	ex	exp(x)	real	real
4.	ln x	ln(x)	real	real
5.	|x|	abs(x)	real	real
	integer	integer
6.	x2	sqr(x)	real	real
	integer	integer
7.		sqrt(x)	real	real
8.	Ab	Exp (B*Ln(A))	real	real
9.	Ln (x)	Ln(x)	real	real

Таблиця 5.3.6. Булевскі операції

Результати цих операцій відповідають звичайній булевскій

Логіці. Наприклад, вираження a and b є вірним (приймає значення True) тільки в тому випадку, якщо обоє операнди а і b мають вірне значення (True).

Операції відносин

Типи операндів і результати операцій відносин приведені в таблиці 5.3.7.

Таблиця 5.3.7. Операції відносин

Приклади запису арифметичних виразів. Виразів

Математичний запис	Запис мовою ПАСКАЛЬ
	(a+b)/(c*d)
	exp(x+1)*(a-x)
sin2x3	sqr(sin(x*x*x))
	sin((2*x)/(x+1))/cos(((2*x)/(x+1))
	exp(1/3*ln(x+1))

Зауважимо, що можливі й інші вірні варіанти запису виразів.