🗊Презентация Язык программирования pascal

«Язык программирования Pascal» Подготовил студент группы РПЗ-14 Слесаренко Андрей

Язык программирования – формальная знаковая система, предназначенная для описания алгоритмов в форме, которая удобна для исполнителя. языки низкого уровня языки ассемблера (от англ. to assemble – собирать, компоновать)

Язык программирования определяет набор лексических, синтаксических и семантических правил, используемых при составлении компьютерной программы

Функция: язык программирования предназначен для написания компьютерных программ, которые применяются для передачи компьютеру инструкций по выполнению того или иного вычислительного процесса и организации управления отдельными устройствами.

Задача: язык программирования отличается от естественных языков тем, что предназначен для передачи команд и данных от человека компьютеру, в то время как естественные языки используются лишь для общения людей между собой.

Исполнение: язык программирования может использовать специальные конструкции для определения и манипулирования структурами данных и управления процессом вычислений.

языки низкого уровня языки ассемблера (от англ. to assemble – собирать, компоновать).

Фортран (англ. FORTRAN от FORmula TRANslator – переводчик формул),

Алгол (англ. ALGOL от ALGOrithmic Language – алгоритмический язык)

Кобол (англ. COBOL от COmmom Business Oriented Language – общий язык, ориентированный на бизнес)

Лисп (англ. LISP от LISt Processing – обработка списков)

Бейсик (англ. BASIC от Beginner’s Allpurpose Instruction Code – всецелевой символический код инструкций для начинающих)

Форт (англ. FOURTH – четвёртый)

Паскаль

Основные причины популярности Паскаля:

Ада

Си

Пролог «ПРОграммирование на языке ЛОГики»

Pascal разработан профессором кафедры вычислительной техники Швейцарского Федерального института технологии Николасом Виртом в 1968 году назван так в честь великого французского математика, физика, философа и писателя XVII века, изобретателя первой в мире арифметической машины Блеза Паскаля

Основные файлы пакета Турбо Паскаль: Turbo.exe – интегрированная среда программирования;   Turbo.hlp – файл, содержащий данные для оперативной подсказки; Turbo.tp – файл конфигурационной системы; Turbo.tpl – библиотека стандартных модулей Турбо Паскаля.

Структура программы на Pascal Program <имя программы>; Uses <имя1, имя2,…>; - Label <описание меток>; Const <описание констант>; Type <описание типов>; Var <описание переменных>; Procedure(Function) <описание подпрограмм>; Begin <раздел операторов>; end.

Алфавит Pascal прописные и строчные буквы латинского алфавита: A, B, C…Y, Z, a, b, c,…y, z ;   десятичные цифры: 0, 1, 2,…9;   специальные символы: + - * / > < = ; # ‘ , . : {} [] ( )   комбинации специальных символов , которые нельзя разделять пробелами, если они используются как знаки операций: «:=», «..», «<>», «<=», «>=», «{}».  

Словарь Pascal зарезервированные слова стандартные идентификаторы идентификаторы пользователя

Идентификатор – имя (identification – установление соответствия объекта некоторому набору символов).

Идентификаторы пользователя – это те имена, которые дает сам программист.

Типы данных Pascal Определяют: Объем ОП для размещения данного. Диапазон допустимых значений. Допустимые операции.

Типы данных Pascal Простые (скалярные): Целочисленные Вещественные Литерный (символьный) Булевский (логический) Пользовательские: перечисляемый; интервальный.

Допустимые операции: Арифметические операции +, -, *, /, Div, Mod Операции сравнения <, >, <=, >=, <>, = Стандартные функции и процедуры Abs (x), Sqr (x), Sqrt (x) Sin, Cos, Exp, Pred, Succ, Ord, Odd и т.п

Вещественные типы данных

Допустимые операции: Арифметические +, -, *, / Сравнения <, >, <=, >=, =, <> Стандартные функции и процедуры Abs (x), Sqr (x), Sqrt (x), Exp (x), Sin (x), Cos (x), Round (x)-округление целой части Trunc (x)-отбрасывание дробной части Int (x)-вычисление целой части Frac (x)-вычисление дробной части

Вещественные значения могут изображаться в форме с фиксированной точкой, а также ф форме с плавающей точкой, т.е. парой чисел вида <мантисса>Е<порядок>.

Литерный (символьный) тип

Допустимые операции операции отношения: =, <>, >,<,<=,>=; вырабатывают результат логического типа стандартные функции: Chr(x) – преобразует выражение х в символ и возвращает значение символа Ord(ch) – преобразует символ ch в его код и возвращает значение кода Pred(ch) – возвращает предыдущий символ Succ(ch) – возвращает следующий символ

Логический (Булевский) тип

Допустимые операции операции сравнения =, <>, <=, >=, <, > функции и процедуры Pred (True)=False; Ord (True)=1; Succ (False)=True; Ord (False)=0;

логические операции а) конъюнкция (логическое "И", логическое умножение) – AND Истина тогда и только тогда, когда оба операнда истинны.

логические операции дизъюнкция (логическое сложение, логическое "ИЛИ") – OR

логические операции исключающее "ИЛИ" –XOR

логические операции отрицание – NOT

Пользовательские типы Перечисляемый (enumerated type) задается списком принадлежащих ему значений Формат: Type<имя типа>=(<зн.1, зн.2, …,зн.n>); Var<идентификатор,…>:<имя типа>;

Строковый тип данных Строка – упорядоченная последовательность символов кодовой таблицы ПК 1 символ – 1 байт Длина строки – количество символов в строке. (0 – 255)

Основные понятия Строковая константа – последовательность символов, заключенных в апострофы. Строковая переменная var <идентификатор>: string[< max длина >]; (по умолчанию 255) Элементы строки <строка>[<№элемента>]

Операции над строками Сцепления (конкатенации) (+) Отношения (=, <, >,<=, >=, <>)

Процедуры и функции

Массив – это упорядоченная последовательность данных, состоящая из фиксированного числа элементов, имеющих один и тот же тип, и обозначаемая одним именем. (Тип компонент массива называется базовым типом)

Массивы Одномерные – элементы – простые переменные.

Множество – набор взаимосвязанных по какому-либо признаку или группе признаков объектов, которые можно рассматривать как единое целое. Элемент множества – каждый его объект (принадлежит любому скалярному типу, кроме вещественного) Базовый тип множества – тип элементов множества (задается диапазоном или перечислением) Область значений типа множество – набор всевозможных подмножеств, составленных из элементов базового типа Пример: [1,2,3,4], [‘a’,’b’,’c’], [‘a’..’z’] – множества; [ ] - пустое множество. Мощность – количество элементов множества

Запись – состоит из фиксированного числа компонентов одного или нескольких типов.

Файл – совокупность данных, записанная во внешней памяти под определенным именем.

Подпрограмма – программа, реализующая вспомогательный алгоритм. Подпрограмма-функция function <имя функции> (<параметры-аргументы>) : <тип функции>; <блок>; Обращение к функции является операндом в выражении. Подпрограмма процедура procedure <имя процедуры> (<параметры>); <блок>; Обращение к процедуре – отдельный оператор.

Стандартные библиотечные модули обеспечивают доступность встроенных процедур и функции System - сердце Турбо Паскаля. Подпрограммы, содержащиеся в нем, обеспечивают  работу всех остальных модулей системы. Crt - содержит средства управления дисплеем и клавиатурой компьютера. Dos - включает средства, позволяющие реализовывать различные функции Dos. Graph3 - поддерживает использование стандартных графических подпрограмм. Overlay - содержит средства организации специальных оверлейных программ. Printer - обеспечивает быстрый доступ к принтеру. Turbo3 - обеспечивает максимальную совместимость с версией Турбо Паскаль 3.0. Graph - содержит пакет графических средств. Turbo Vision - библиотека объектно-ориентированных программ для разработки пользовательских интерфейсов.

Типы операторов Pascal Простые Оператор присваивания Процедуры ввода-вывода Оператор безусловного перехода (go to) Операторы вызова процедуры Пустой оператор

Оператор присваивания

Процедуры ввода-вывода

Оператор безусловного перехода

Пустой оператор

Составной оператор

Условный оператор

Оператор выбора

Оператор цикла for (цикл с параметром)

Оператор цикла while (цикл с предусловием, «пока»)

Оператор цикла repeat (цикл с постусловием, «до»)

Графика в Pascal Инициализация графического режима Базовые процедуры и функции Дуги и окружности Построение многоугольников Иллюзия движения Работа с текстом

Инициализация графического режима Инициирует графический режим работы адаптера. Заголовок процедуры:  Procedure InitGraph(var Driver,Mode: Integer; Path: String); Здесь Driver - тип графического драйвера;  Mode – переменная, в которую процедура помещает код работы графического адаптера;  Path - имя файла драйвера и, возможно, маршрут его поиска.  К моменту вызова процедуры на одном из дисковых носителей информации должен находиться файл, содержащий нужный графический драйвер. Процедура загружает этот драйвер в оперативную память и переводит адаптер в графический ре-жим работы. Тип драйвера должен соответствовать типу графического адаптера. Для указания типа драйвера в модуле предопределены следующие константы: 

Большинство адаптеров могут работать в различных режимах. Для того чтобы указать адаптеру требуемый режим работы, используется переменная Mode, значе-нием которой в момент обращения к процедуре могут быть такие константы:  Большинство адаптеров могут работать в различных режимах. Для того чтобы указать адаптеру требуемый режим работы, используется переменная Mode, значе-нием которой в момент обращения к процедуре могут быть такие константы:  Mode – переменная, в которую процедура помещает код работы графического адаптера;

Пусть, например, драйвер CGA.BGI находится в каталоге TP\BGI на диске С и устанавливается режим работы 320x200 с палитрой 2. Тогда обращение к процедуре будет таким:  Пусть, например, драйвер CGA.BGI находится в каталоге TP\BGI на диске С и устанавливается режим работы 320x200 с палитрой 2. Тогда обращение к процедуре будет таким: 

Если тип адаптера ПК неизвестен или если программа рассчитана на работу с любым адаптером, используется обращение к процедуре с требованием автоматического определения типа драйвера:  Если тип адаптера ПК неизвестен или если программа рассчитана на работу с любым адаптером, используется обращение к процедуре с требованием автоматического определения типа драйвера: 

После такого обращения устанавливается графический режим работы экрана, а при выходе из процедуры переменные Driver и Mode содержат целочисленные значения, определяющие тип драйвера и режим его работы. При этом для адаптеров, способных работать в нескольких режимах, выбирается старший режим, т.е. тот, что закодирован максимальной цифрой. Так, при работе с CGA -адаптером обращение к процедуре со значением Driver = Detect вернет в переменной Driver значение 1 (CGA) и в Mode -значение 4 (CGAHi), а такое же обращение к адаптеру VGAвернет Driver = 9 (VGA) и Mode = 2 (VGAHi). После такого обращения устанавливается графический режим работы экрана, а при выходе из процедуры переменные Driver и Mode содержат целочисленные значения, определяющие тип драйвера и режим его работы. При этом для адаптеров, способных работать в нескольких режимах, выбирается старший режим, т.е. тот, что закодирован максимальной цифрой. Так, при работе с CGA -адаптером обращение к процедуре со значением Driver = Detect вернет в переменной Driver значение 1 (CGA) и в Mode -значение 4 (CGAHi), а такое же обращение к адаптеру VGAвернет Driver = 9 (VGA) и Mode = 2 (VGAHi).

Базовые процедуры и функции Для построения изображений на экране используется система координат. Отсчет начинается от верхнего левого угла экрана, который имеет координаты (0,0). Значение Х (столбец) увеличивается слева направо, значение Y (строка) увеличивается сверху вниз. Чтобы строить изображения, необходимо указывать точку начала вывода. В текстовых режимах эту точку указывает курсор, который присутствует на экране. В графических режимах видимого курсора нет, но есть невидимый текущий указатель CP(Current Pointer). Фактически это тот же курсор, но он невидим.

Построение дуг и окружностей Процедура вычерчивания окружности текущим цветом имеет следующий формат:Cicrle (x,y,r:word), где x,y – координаты центра окружности, r – ее радиус. Например, фрагмент программы обеспечит вывод ярко-зеленой окружности с радиусом 50 пикселей и центром в точке (450, 100):  SetColor(LightGreen); Circle(450, 100, 50);

Дуги можно вычертить с помощью процедуры Arc(x,y:integer,a,b,R:integer), где x,y - центр окружности, a,b - начальный и конечный углы в градусах, R – радиус. Для задания углов используется полярная система координат.  Цвет для вычерчивания устанавливается процедурой SetColor.В случае a=0 и b=360, вычерчивается полная окружность.  Например, выведем дугу красного цвета от 0 до 90° в уже вычерченной с помощью Circle(450, 100, 50) окружности: SetColor(Red); Arc(450, 100, 0, 90, 50);  Дуги можно вычертить с помощью процедуры Arc(x,y:integer,a,b,R:integer), где x,y - центр окружности, a,b - начальный и конечный углы в градусах, R – радиус. Для задания углов используется полярная система координат.  Цвет для вычерчивания устанавливается процедурой SetColor.В случае a=0 и b=360, вычерчивается полная окружность.  Например, выведем дугу красного цвета от 0 до 90° в уже вычерченной с помощью Circle(450, 100, 50) окружности: SetColor(Red); Arc(450, 100, 0, 90, 50); 

Для построения эллиптических дуг предназначена процедура Ellipse (x, y: integer, a, b, Rx, Ry: integer), где x, y – центр эллипса, Rx, Ry:горизонтальная и вертикальная оси. В случае a=0 и b=360 вычерчивается полный эллипс. Например, построим голубой эллипс: SetColor (9); Ellipse (100, 100, 0, 360, 50, 50); Для построения эллиптических дуг предназначена процедура Ellipse (x, y: integer, a, b, Rx, Ry: integer), где x, y – центр эллипса, Rx, Ry:горизонтальная и вертикальная оси. В случае a=0 и b=360 вычерчивается полный эллипс. Например, построим голубой эллипс: SetColor (9); Ellipse (100, 100, 0, 360, 50, 50);

Фон внутри эллипса совпадает с фоном экрана. Чтобы создать закрашенный эллипс, используется специальная процедура FillEllipse (x, y: integer, Rx, Ry: integer). Закраска эллипса осуществляется с помощью процедуры SetFillStyle(a,b:word), где а – стиль закраски (таблица 4), b – цвет закраски (таблица 1). Например, нарисуем ярко-красный эллипс, заполненный редкими точками зеленого цвета: SetFillStyle (WideDotFill,Green); { установка стиля заполнения} SetColor (12); {цвет вычерчивания эллипса} FillEllipse(300, 150, 50, 50); Фон внутри эллипса совпадает с фоном экрана. Чтобы создать закрашенный эллипс, используется специальная процедура FillEllipse (x, y: integer, Rx, Ry: integer). Закраска эллипса осуществляется с помощью процедуры SetFillStyle(a,b:word), где а – стиль закраски (таблица 4), b – цвет закраски (таблица 1). Например, нарисуем ярко-красный эллипс, заполненный редкими точками зеленого цвета: SetFillStyle (WideDotFill,Green); { установка стиля заполнения} SetColor (12); {цвет вычерчивания эллипса} FillEllipse(300, 150, 50, 50);

Стандартные стили заполнения

Для построения секторов можно использовать следующие процедуры:  PieSlice (x,y:integer,a,b,R:word),которая рисует и заполняет сектор круга. Координаты x,y – центр окружности, сектор рисуется от начального угла a до конечного угла b, а закрашивание происходит при использовании специальных процедур; Sector (x, y: integer, a, b, Rx, Ry: word), которая создает и заполняет сектор в эллипсе. Координаты x,y – центр, b, Rx, Ry – горизонтальный и вертикальный радиусы, и сектор вычерчивается от начального угла a до конечного угла b. Для построения секторов можно использовать следующие процедуры:  PieSlice (x,y:integer,a,b,R:word),которая рисует и заполняет сектор круга. Координаты x,y – центр окружности, сектор рисуется от начального угла a до конечного угла b, а закрашивание происходит при использовании специальных процедур; Sector (x, y: integer, a, b, Rx, Ry: word), которая создает и заполняет сектор в эллипсе. Координаты x,y – центр, b, Rx, Ry – горизонтальный и вертикальный радиусы, и сектор вычерчивается от начального угла a до конечного угла b.

Пример использования PieSlice Пример использования PieSlice SetFillStyle (10, 10); {установка стиля} SetColor (12); {цвет вычерчивания} PieSlice (100, 100, 0, 90, 50); Пример использования Sector SetFillStyle (11, 9); {установка стиля} SetColor (LightMagenta);{цвет вычерчивания} Sector (300, 150, 180, 135, 60, 70);

Построение многоугольников Для построения прямоугольных фигур имеется несколько процедур. Первая из них – вычерчивание одномерного прямоугольника: Rectangle(x1,y1,x2,y2:integer), где x1, y1– координаты левого верхнего угла, x2, y2- координаты правого нижнего угла прямоугольника.

Область внутри прямоугольника не закрашена и совпадает по цвету с фоном.  Более эффектные для восприятия прямоугольники можно строить с помощью процедуры Bar(x1, y1, x2, y2:integer), которая рисует закрашенный прямоугольник. Цвет закраски устанавливается с помощьюSetFillStyle. Ещё одна эффектная процедура: Bar3D(x1,y1, x2,y2, d:integer,a:boolean) вычерчивает трехмерный закрашенный прямоугольник (параллелепипед). Область внутри прямоугольника не закрашена и совпадает по цвету с фоном.  Более эффектные для восприятия прямоугольники можно строить с помощью процедуры Bar(x1, y1, x2, y2:integer), которая рисует закрашенный прямоугольник. Цвет закраски устанавливается с помощьюSetFillStyle. Ещё одна эффектная процедура: Bar3D(x1,y1, x2,y2, d:integer,a:boolean) вычерчивает трехмерный закрашенный прямоугольник (параллелепипед).

При этом используются тип и цвет закраски, установленные с помощью SetFillStyle. Параметр d представляет собой число пикселей, задающих глубину трехмерного контура. Чаще всего его значение равно четверти ширины прямоугольника (d:=(x2 - x1) div4). Параметр a определяет, строить над прямоугольником вершину (а:=True) или нет (a:=False). Примеры использования:  1. SetColor(Green);    Rectangle (200, 100, 250, 300); 2. SetFillStyle(1,3);    Bar(10, 10, 50, 100); 3. SetFillStyle(1,3);     Bar3D(10,10,50,100,10,True); При этом используются тип и цвет закраски, установленные с помощью SetFillStyle. Параметр d представляет собой число пикселей, задающих глубину трехмерного контура. Чаще всего его значение равно четверти ширины прямоугольника (d:=(x2 - x1) div4). Параметр a определяет, строить над прямоугольником вершину (а:=True) или нет (a:=False). Примеры использования:  1. SetColor(Green);    Rectangle (200, 100, 250, 300); 2. SetFillStyle(1,3);    Bar(10, 10, 50, 100); 3. SetFillStyle(1,3);     Bar3D(10,10,50,100,10,True);

Построение многоугольников Многоугольники можно рисовать самыми различными способами, например с помощью процедуры Line.Однако в Турбо Паскале имеется процедура DrawPoly, которая позволяет строить любые многоугольники линией текущего цвета, стиля и толщины. Она имеет формат DrawPoly( a: word, var PolyPoints) Параметр PolyPoints является нетипизированным параметром, который содержит координаты каждого пересечения в многоугольнике.

Параметр а задает число координат в PolyPoints. Необходимо помнить, что для вычерчивания замкнутой фигуры с N вершинами нужно передать при обращении к процедуреDrawPoly N+1 координату, где координата вершины с номером N будет равна координате вершины с номером 1. Параметр а задает число координат в PolyPoints. Необходимо помнить, что для вычерчивания замкнутой фигуры с N вершинами нужно передать при обращении к процедуреDrawPoly N+1 координату, где координата вершины с номером N будет равна координате вершины с номером 1. Проиллюстрируем на примере:

В результате работы программы на экране появится красный треугольник на черном фоне. Изменить фон внутри треугольника можно с помощью процедуры FillPoly(a:word,var PolyPoints). Значения параметров те же, что и в процедуре DrawPоly. Действие тоже аналогично, но фон внутри многоугольника закрашивается. В качестве примера нарисуем в левой верхней части экрана четырехугольную звезду зеленого цвета: В результате работы программы на экране появится красный треугольник на черном фоне. Изменить фон внутри треугольника можно с помощью процедуры FillPoly(a:word,var PolyPoints). Значения параметров те же, что и в процедуре DrawPоly. Действие тоже аналогично, но фон внутри многоугольника закрашивается. В качестве примера нарисуем в левой верхней части экрана четырехугольную звезду зеленого цвета:

Создание иллюзии движения Создать видимость движения изображения на экране можно несколькими способами. Рассмотрим два из них.I способ. Имитация движения объекта на экране за счет многократного выполнения программой набора действий: нарисовать – пауза – стереть (нарисовать в том же месте цветом фона) – изменить координаты положения рисунка.  Перед началом составления программы надо продумать описание «двигающегося» объекта, характер изменения координат, определяющих текущее положение объекта, диапазон изменения и шаг.

II способ. Иллюзия движения создается при помощи специальных процедур и функций. Функция ImageSize (x1,y1,x2,y2:integer):word возвращает размер памяти в байтах, необходимый для размещения прямоугольного фрагмента изображения, где x1,y1 – координаты левого верхнего и x2,y2 – правого нижнего углов фрагмента изображения. Процедура GetImage (x1,y1,x2,y2:integer,var Buf) помещает в память копию прямоугольного фрагмента изображения, где x1,..,y2 – координаты углов фрагмента изображения, Buf - специальная переменная, куда будет помещена копия видеопамяти с фрагментом изображения. Buf должна быть не меньше значения, возвращаемого функцией ImageSize с теми же координатами.  II способ. Иллюзия движения создается при помощи специальных процедур и функций. Функция ImageSize (x1,y1,x2,y2:integer):word возвращает размер памяти в байтах, необходимый для размещения прямоугольного фрагмента изображения, где x1,y1 – координаты левого верхнего и x2,y2 – правого нижнего углов фрагмента изображения. Процедура GetImage (x1,y1,x2,y2:integer,var Buf) помещает в память копию прямоугольного фрагмента изображения, где x1,..,y2 – координаты углов фрагмента изображения, Buf - специальная переменная, куда будет помещена копия видеопамяти с фрагментом изображения. Buf должна быть не меньше значения, возвращаемого функцией ImageSize с теми же координатами. 

Работа с текстом Процедура OutText(Textst:string) выводит строку текста, начиная с текущего положения указателя. Например, OutText(‘нажмите любую клавишу’); Недостаток этой процедуры – нельзя указать произвольную точку начала вывода.  В этом случае удобнее пользоваться процедурой OutTextXY (x,y:integer,Textst:string), где x,y – координаты точки начала вывода текста, Textst – константа или переменная типа String. Например,OutTextXY(60, 100, ‘Нажмите любую клавишу’)

Вывод численных значений В модуле Graph нет процедур, предназначенных для вывода численных данных. Поэтому для вывода чисел сначала нужно преобразовать их в строку с помощью процедуры Str, а затем подключить посредством ‘+’ к выводимой строке. Например: Max:=34.56; Str(Max: 6 : 2, Smax); {результат преобразования находится в Smax} OutTextXY(400, 40, ‘Максимум=’ + Smax);

Для удобства преобразование целочисленных и вещественных типов данных в строку лучше осуществлять специализированными пользовательскими функциями IntSt и RealSt: Для удобства преобразование целочисленных и вещественных типов данных в строку лучше осуществлять специализированными пользовательскими функциями IntSt и RealSt:

Шрифты Вывод текста в графическом режиме может осуществляться различными стандартными (таблица 5) и пользовательскими шрифтами. Различают два типа шрифтов: растровые и векторные. Растровый шрифт задается матрицей точек, а векторный – рядом векторов, составляющих символ. По умолчанию после инициализации графического режима устанавливается растровый шрифтDefaultFont, который, как правило, является шрифтом, используемым драйвером клавиатуры.

Стандартные шрифты

Выравнивание текста В некоторых случаях требуется в пределах одной строки выводить символы выше или ниже друг друга. Выравнивание текста выполняется с помощью процедуры SetTextJustify(Horiz,Vert:word) как по вертикали, так и по горизонтали посредством задания параметров Horiz и Vert.