Основные возможности среды Turbo Pascal

Основные  возможности среды Turbo Pascal.

Программирование как процесс  создания программы формально состоит  из выбора языка программирования и  замены элементов блок-схемы алгоритма  решаемой задачи соответствующими конструкциями  языка.

Языком, в самом общем случае, называется знаковая система любой физической природы, выполняющая познавательную и коммуникативную функции в процессе человеческой деятельности. Языки бывают естественными и искусственными (формальными). Языки программирования – это формальный язык, предназначенный для записи алгоритмов. Он определяется заданием алфавита (словаря исходных символов), точным описанием его синтаксиса (правил записи конструкций языка) и семантики (смысла языковых конструкций). В настоящее время создано несколько сот различных языков программирования. Каждая группа языков  характеризуется некоторым уровнем. Считается, что уровень языка тем выше, чем более он абстрагирован от особенностей процессорной части ЭВМ. Примером языка высокого уровня является язык Паскаль и его широко распространенная версия Турбо Паскаль, используемая в персональных компьютерах.

Процесс программирования на языке  Турбо Паскаль состоит из следующих  действий: ввода и редактирования текста программы, трансляции и отладки  программы. Для повышения качества и скорости разработки программ была создана интегрированная система  программирования Турбо Паскаль.

Процесс обработки программы  на языке Турбо Паскаль может  быть проиллюстрирован  следующей  схемой (рис.1).

 

 

 

Для выполнения каждого этапа применяются  специальные средства интегрированной  системы программирования: редактор текстов(editor), компилятор(compiler), компоновщик(linker), отладчик(debugger).

Алфавит Паскаля.

Текст программы на языке Турбо  Паскаль представляет собой последовательность предложений, состоящих из символов, образующих алфавит языка. Алфавит языка Турбо Паскаль включает следующие символы:

1. латинские прописные и строчные буквы A-Z; a-z; и символ _ «подчерк» (код ASC11 95),которые используются для формирования имен переменных (идентификаторов) и служебных слов.

2.Арабские цифры: 0—9—для записи чисел и идентификаторов.

3.22 специальных символа:

а) математические: + | - | * | / |= |> |< |( | )| > * ;

б) пунктуации: | . | , | : | ; | ;

в) прочие: | [|] |

 

Лексическая структура программы на Турбо Паскале состоит из последовательности лексем- минимальных единиц языка, имеющих самостоятельный смысл. Лексемы делятся на несколько следующих классов:

1. Ключевые (служебные, зарезервированные)  слова. Всего 51 слово. (BEGIN,END,FOR,GOTO и т.д)

2. Идентификаторы (имя)

(Включают букву, цифру и знак  подчеркивания)

3. Знаки операций: :=| + | - | * | / | <> | = | <= | < | > | >=

4. Константы- это данные, значения которых не изменяются в процессе выполнения программы. В языке используются константы следующих видов:

а) числовые целые- десятичные числа, которые записываются в виде последовательности десятичных цифр, возможно, со знаком, например 158,-15,234566 или шестнадцатеричные цифр с предшествующим символом ‘$’, например $24А5;

б) числовые вещественные. Они имеют две формы: вещественные с фиксированной точкой, где дробную часть числа от целой отделяет точка, а не запятая, например 12.56,-56.87 и вещественные с плавающей точкой. которые представляются в экспоненциальном формате, например 2.5Е9, 0.1Е-10. Здесь символ «Е» имеет смысл «десять в степени»;

в) булевские (логические). Имеют две булевские константы: TRUE-«истина» и FALSE-«ложь»;

г) символьные- символ, заключенный в апострофы, например ‘А’,‘10’, ‘=’;

д) строковые- последовательность символов, заключенная в апострофы, например ‘PASCAL’.

5. Комментарии- любая комбинация произвольных символов, заключенная либо в фигурные скобки {}, либо в комбинированные (*…*). Если за открывающей скобкой следует знак $, комментарий интерпретируется как директива компилятора.

 

 

 

Общая структура Паскаль- программы

Программа на языке Турбо Паскаль  имеет следующую общую структуру: Program имя;

uses

{ Раздел подключения модулей};

{Разделы  описаний}

Type {описание типов};

Const {описание констант};

Var { описание переменных};

Label { описание меток };

Function { описание функций};

Procedure { описание процедур };

begin

        Операторы основной программы

end.

В первой строке указывается заголовок программы, содержащий ее имя. Затем после ключевого слова uses указывается список имен модулей, используемых в программе. Модуль- это компонента программы, которая хранится и транслируется отдельно от основной программы.

 Далее  размещаются разделы описаний  основных объектов программы.  Порядок их расположения может  быть любым, часть разделов  может отсутствовать. Каждый раздел  заканчивается символом ‘;’.

После ключевого  слова begin размещаются операторы, описывающие действия алгоритма программы. Эта часть программы называется операторной частью или телом. Программа заканчивается ключевым словом end и точкой.

Операторы языка Паскаль.

По функциональному назначению операторы подразделяются на следующие  группы: присваивания, ввода/вывода, управления, операторы определения функций  и процедур.

Операторы присваивания имеют следующую общую форму записи:

< Имя переменной или функции>:=<выражение>;

Для оператора используется знак присваивания ‘:=’, слева от которого записывается имя переменной или функции, которой  присваивается значение, а справа – выражение, значение которого вычисляется  перед присвоением.

Операторы ввода-вывода.

Для ввода данных используются следующие операторы обращения к встроенным стандартным процедурам ввода данных:

Read (A,B,C); где А,В,С- имена переменных, значения которых подлежат вводу для запоминания в оперативной памяти.

Ввод осуществляется набором численных значений переменных на клавиатуре минимум через один пробел. После ввода последнего значения нажимается клавиша <ENTER>/

 

Readln (А,В,С); ввод выполняется так же как в первом случая, но после окончания ввода курсор перемещается к началу новой строки.

Readln; означает ожидание нажатие клавиши <Enter>.обычно этот оператор вставляется в текст программы перед последним End для сохранения на экране содержимого окна результатов выполнения программы.

Для вывода данных на экран монитора используется оператор обращения к стандартным процедурам вывода данных;

Write (‘a=’, a:7:3, ‘b=’, b:6:3)-выводятся значения переменных a и b. Цифра 7 после первого двоеточия означает общее количество позиций, выделяемых для вывода значения численной переменной, включая знак, целую часть, десятичную точку и цифры после запятой, цифра 3 после второго двоеточия означает количество цифр после десятичной запятой. Лишние позиции будут заменены пробелами перед целой частью числа нулями после дробной части.

Writeln (‘Значение числа ПИ=’,pi); вывод значения числа pi на экран будет осуществлен в экспоненциальной форме: 3.14159265358979Е+0000.

Writeln; означает пропуск одной строки и переход к началу новой строки.

 

Основные  элементы системы программирования.

Системой программирования (СП) называется группа системных обрабатывающих программ, которые предназначены для подготовки и выполнения прикладных программ на одном из языков программирования. Чтобы запустить Turbo Pascal при работе в среде операционной системы Windows следует командой  «Выполнить» пускового меню открыть окно запуска программы, в строке «Открыть» этого окна набрать полное имя файла turbo.exe и нажать клавишу <Enter>. В результате этих действий на экране появится главное окно (Desktop) Turbo Pascal и окно редактора текста исходной программы (рис. 2).

 

 

Рис.2

 

В верхней части главного окна Turbo Pascal находится строка главного меню  в которой перечислены названия групп команд ( пунктов меню ), которые используются во время работы в среде СП. Так, команды группы File используются для выполнения действия с файлами, группы Compile –для компиляции исходной программы в выполняемую, Options-для настройки среды программирования. Поле ввода в диалоговом окне используется для приема текстовой информации. Например, при выполнении команды Save (сохранить) надо задать имя файла программы.

 

Окно  среды разработчика.

Основной экран интегрированной  среды разработчика Turbo Pascal 7.0 выглядит следующим образом:

 

 

 

По функциональному назначению выделяется три области экрана:

• Строка меню

• Рабочая область

• Строка состояния

 

Строка меню активируется нажатием клавиши F10. В меню содержатся следующие разделы:

• File. Позволяет выполнять все основные действия с файлами ( создание, открытие, сохранение…)

• Edit. Позволяет выполнять все основные операции редактирования текста (копирование, вставка, удаление фрагментов, отмена последних изменений…)

• Search. Позволяет осуществлять поиск и замену фрагментов текста.

• Run. Позволяет запускать программу, в том числе в пошаговом режиме.

• Compile. Позволяет осуществлять компиляцию программы.

• Debug. Содержит команды, облегчающие процесс поиска ошибок в программе.

• Tools. Содержит некоторые дополнительные средства Турбо Паскаль.

• Options. Позволяет установить необходимые для работы параметры компилятора и среды разработчика.

• Windows. Позволяет выполнять все основные операции с окнами (открывать, закрывать, перемещать, изменять размер).

• Help. Позволяет получить имеющиеся в системе справочную информацию.

 

Подготовка  текста программы.

После того как разработан алгоритм решения поставленной задачи, составлена блок-схема алгоритма и на ее основе написан исходный текст, можно приступать к работе на компьютере. Чтобы начать набирать текст новой программы, следует в пункте меню File (Файл) выполнить команду New (Новый). В результате этого будет открыто новое окно редактора текста (рис. 4), в котором можно набирать текст программы.

 

                          

Рис. 4

 

Текст программы в окне редактора  вводится с клавиатуры обычным образом. Редактор текста СП автоматически выделяет ключевые слова языка программирования Turbo Pascal ( var, begin, end и др.) цветом, что делает текст программы более выразительным. Кроме ключевых слов, редактор выделяет комментарии. Редактор текста СП имеет возможности для работы с фрагментами текста, что позволяет сократить время набора текста и облегчить процесс внесения изменений. Фрагмент текста- это выделенная часть текста: символ, часть слова, слово, несколько соседних слов, строка или несколько рядом расположенных строк. Фрагмент текста можно переместить, скопировать или удалить.

Команды используемые при работе с  фрагментами текста, находятся в  пункте меню Edit ( Правка) (рис. 5)

 

                                  

 

Сохранение  текста программы.

Набранный текст программы следует  сохранить на диске. Для этого  надо в пункте меню File (Файл) выполнить команду Save (Сохранить). В результате этого на экране появляется диалоговое окно Save File As (Сохранить как ) (рис. 6). В нижней части окна Save File As указывается имя текущего каталога. Если текущий каталог является каталогом, предназначенным для хранения текстов программ, то в поле Save File As (Сохранить как ) следует ввести имя файла (с расширением . pas) и нажать < Enter > или щелкнуть на кнопку OK.

При написании имени файла следует  придерживаться следующих правил:

1. В имени файла допускается  использовать только буквы латинского  алфавита и цифры, причем первым  символом должна быть буква.

2. Количество символов имени  файла (без учета точки и  расширения . pas) не должно превышать восьми.

3. Имя файла должно быть, по  возможности, связано с его  содержимым. Например, текст программы  решения квадратного уравнения  можно сохранить в файле kvadr.pas или sqrt.pas.

     

Если текст программы надо сохранить  в другом каталоге или на другом диске компьютера, то перед выполнением  команды Save (Сохранить) нужно сменить текущий каталог. Чтобы это сделать, надо в пункте меню File выполнить команду Change dir (Сменить каталог) (рис. 7). Затем в появившемся диалоговом окне Change Directory (Смена каталога) в списке Directory tree (дерево каталогов) выбрать нужный каталог ( щелкнуть мышью на имени каталога) и нажать кнопку OK.

       

 

Компиляция  программы.

Компиляция подготовленного текста программы осуществляется при помощи команды Compile (компилировать) пункта меню Compile (клавишный аналог- команда <Alt>-<F9>). Если в тексте программы компилятор не нашел синтаксических ошибок, то генерируется исполняемый файл программы и появляется окно, информирующее об успешном завершении компиляции (рис.8 ).

          

 

Turbo Pascal 7.0 поддерживает два режима компиляции:

• в память компьютера (Memory);

• на диск (Disk).

Компиляция в память выполняется  быстрее, чем компиляция на диск. Однако при этом выполняемая программа  может быть запущенна только из среды  программирования. Компиляция в память используется обычно при отладке  программы. При компиляции ″на диск″  компилятор создает выполняемую  программу и записывает ее на диск, в файл с расширением .exe. Таким образом, созданная компилятором программа может быть загружена в память компьютера и выполнена позже, но уже без использования среды программирования. Файлу выполняемой программы автоматически присваивается такое же имя, как и у файла исходного текста программы, но расширение .pas заменяется на .exe. Файл выполняемой программы создается в каталоге, имя которого было задано при настройке среды программирования (см. п.1) или, если настройка не была выполнена, в том каталоге, откуда был загружен файл исходной программы. Режим компиляции определяется и может быть изменен при помощи команды Destination (Место назначения) пункта меню Compile (рис. 9).

 

 

                                       

При открытии пункта меню Compile рядом с названием команды Destination указан текущий режим компиляции: Memory или Disk. Memory  
(Память) означает, что текущий режим компиляции- это компиляция в память; Disk (Диск) означает, что текущий режим компиляции- компиляция на диск. Чтобы изменить режим компиляции, нужно в пункте меню Compile выбрать команду Destination.Если текущий режим компиляции ″на диск″ , то будет установлен режим компиляции ″в память″, то в результате выполнения команды Destination будет установлен режим компиляции ″на диск″. Во время компиляции текст программы проверяется на отсутствие синтаксических ошибок. Компилятор просматривает программу от начала и если находит ошибку, то процесс компиляции приостанавливается и в строке сообщения об ошибке печатается код ошибки и краткое пояснение. Курсор при этом устанавливается на символ программы, который явился причиной ошибки. После исправления ошибки следует повторить компиляцию. Таким образом, исправляя обнаруживаемые компилятором ошибки и повторно проводя компиляцию, можно устранить все синтаксические ошибки в тексте программы.