Состав языка программирования Паскаль
Язык Паскаль (Pascal), как и любой другой язык программирования, является формальной знаковой системой, предназначенной для записи компьютерных программ. Познакомимся с составом языка Паскаль.
Алфавит и лексемы
Любой текст пишется с помощью алфавита языка. В состав алфавита Паскаля входят:
- прописные и строчные латинские буквы, символ подчеркивания ( _ );
- цифры от 0 до 9;
- специальные символы (например, *, @ и т. д);
- пробельные символы: пробел, табуляция и переход на новую строку.
Последовательность символов алфавита, не содержащая пробельные символы, образует лексему. Лексема — это минимальная единица языка, имеющая самостоятельное значение . Выделяют несколько типов лексем:
- константы;
- имена (идентификаторы);
- ключевые слова;
- знаки операций;
- разделители (скобки, точка, запятая, пробельные символы).
Лексемы в языках программирования аналогичны словам в естественных языках. Лексемы являются «строительным материалом для операторов и выражений. Рассмотрим более подробно перечисленные виды лексем.
Константа – величина, которая не изменяет своего значения в процессе исполнения программы. Выделяют числовые, символьные и строковые константы.
К объектам программы обращаются по именам (идентификаторам) . При формировании имен в языке программирования Паскаль (Pascal) действуют следующие правила:
- допустимыми символами в имени являются только буквы латинского алфавита, символ подчеркивания и цифры;
- имя может начинаться с буквы или символа подчеркивания (последний вариант не рекомендуется);
- прописные и строчные буквы не различаются;
- длина имени практически не ограничена (значащими для компилятора являются первые 63 символа);
- нельзя использовать в качестве имен ключевые слова.
Ключевые слова (часто используется также термин «зарезервированные») – это идентификаторы, которые имеют специальное значение в языке Паскаль (например, write — ключевое слово, определенное для оператора вывода).
Знак операции – это определенная последовательность символов, определяющая действие над операндами. Знак операции не может содержать пробелов (например, div – обозначение операции целочисленного деления). Различают бинарные (с правым и левым операндами, например: a + b ) и унарные (с правым или левым операндом, например: -х ) операции.
Copyright © 2014-2021, Урок информатики
Все права защищены
Словарь языка Pascal
У любого естественного, тем которым мы пользуемся в обиходе, языка есть свой алфавит и словарь, то есть набор допустимых букв и набор допустимых слов. Нечто подобное имеется и в формальных языках, в том числе языках программирования. Только вместо букв здесь говорят о символах.
Язык программирования Pascal использует следующие наборы символов:
- Английские буквы и буквы национальных алфавитов, в том числе русского. Буквы могут быть как строчными, так и прописными.
- Арабские цифры — 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 .
- Знаки операций и знаки, входящие в составное обозначение операций — + — * / : = < >.
- Ограничители — . , () [] <> : ; ‘ » .
- Специальные символы — $ @ # & ^ _ ~ % .
Одним из ключевых понятий в программировании является понятие о переменной. Переменную можно представить, как небольшой участок физической памяти компьютера. В таких ячейках памяти хранятся данные, используемые в программе. Чтобы к ним обращаться, используются имена переменных.
Имена переменных придумывает программист, они не являются частью словаря языка программирования. В программировании обозначения, которые придумывает разработчик, принято называть идентификаторами. Таким образом, имена переменных также являются идентификаторами. Однако к идентификаторам относятся не только имена переменных. Программист задает имена для констант, программ, модулей, функций и процедур. Поэтому их имена также являются идентификаторами.
Идентификаторы записываются с помощью допустимых в Pascal символов и должны удовлетворять следующим правилам:
- в состав имени могут входить только английские буквы, цифры и символы подчеркивания,
- при этом имя может начинаться только с английской буквы или символа подчеркивания, но не с цифры.
Отметим, в Паскале в идентификаторах прописные и строчные буквы не различаются. Таким образом, имена number , Number и NUMBER будут считаться одним и тем же. В большинстве других языков это не так.
Словарный набор почти любого языка программирования делится на три группы:
- зарезервированные, или ключевые, слова,
- предопределенные имена,
- идентификаторы, определяемые программистом.
Ключевые слова – это слова языка программирования, которые имеют специальное, раз и навсегда закрепленное за ними значение. В программе нельзя использовать идентификаторы, совпадающие по написанию с ключевыми словами. Например, нельзя назвать переменную begin , так как это слово используется в самом Паскале.
Ключевые слова языка программирования Pascal:
| and | end | nil | set |
| array | file | not | then |
| begin | for | of | to |
| case | function | or | type |
| const | goto | packed | until |
| div | if | procedure | var |
| do | in | program | while |
| downto | label | record | with |
| else | mod | repeat |
Предопределенные, или стандартные, имена также имеют в языке специальный заранее заданный смысл. Однако, если программист определит переменную с таким же именем, то ошибки не возникнет. Но лучше так не делать, потому что при этом старое, предопределенное, значение слова будет утеряно, как бы затерто. Например, в Паскале предопределенными являются имена Integer, Writeln и ряд других.
Десятичные числа всегда начинаются с цифры, перед которой может стоять знак числа, + или -.
Действительные, или вещественные, числа записываются в двух форматах. В формате с фиксированной точкой явно указывают положение десятичной точки (например, 4.505, -16.25, +1.0). В формате с плавающей точкой используется десятичный порядок, обозначаемый прописной или строчной буквой E, после которой идет целое число, указывающее значение порядка, например, 8e10, 1.62e-3, 0.8E+3.
В языке Pascal максимально допустимое целое число равняется 2147483647 (оно содержится в предопределенной целой константе MaxLongInt). Чтобы получить это число достаточно выполнить выражение
writeln(maxlongint);В Паскале возможен диапазон целых чисел от -2147483648 до 2147483647. Предопределенная в Паскале целая константа MaxInt содержит в себе значение 32767
writeln(maxint);Распространенные компиляторы с языка Pascal позволяют оперировать действительными числами до 38 порядка, а некоторые – до 67 порядка.
Целое число может задаваться не только в десятичной, но и в шестнадцатеричной системе счисления. Шестнадцатеричному числу предшествует знак $.
Текстовым литералом (строкой) в языке Pascal называют последовательность любых допустимых символов, стоящих между апострофами (например, ‘Hello World!’). Если в качестве символа строки необходимо использовать апостроф, то записывают подряд два апострофа
writeln('Don''t do it')Строку можно задавать также в виде последовательности, образованной из символов # с последующим цифровым кодом требуемого символа (например, запись #72#73#33 эквивалентна строке ‘HI!’). В строковых данных прописные и строчные буквы различаются.
Пробелы являются разделителями. Между любыми именами, числами, ключевыми словами должен стоять по крайней мере один разделитель, а может их быть и сколько угодно. Но нельзя отделять один символ от другого внутри одного имени, числа, либо ключевого слова.
Какой набор символов может быть именем в языке программирования паскаль
Языки программирования — это формальные языки, предназначенные для записи алгоритмов, исполнителем которых будет компьютер. Записи алгоритмов на языках программирования называются программами.
Существует несколько тысяч языков программирования. Мы с вами познакомимся с языком программирования Паскаль, который был разработан в 70-х годах прошлого века Никлаусом Виртом (Швейцария). Своё название этот язык получил в честь французского учёного Блеза Паскаля, известного не только своими достижениями в математике, физике и философии, но и созданием первой в мире механической машины, выполнявшей сложение двух чисел.
Язык Паскаль считается универсальным языком программирования, так как он может применяться для записи алгоритмов решения самых разных задач (вычислительных, обработки текстов, построения графических изображений, поиска информации и т. д.).
Он поддерживает процедурный стиль программирования, в соответствии с которым программа представляет собой последовательность операторов, задающих те или иные действия.
Никлаус Вирт (род. в 1934 г.) — швейцарский учёный, специалист в области информатики, один из известнейших теоретиков в области разработки языков программирования, профессор компьютерных наук.
Разработчик языка Паскаль и ряда других языков программирования .
Алфавит и словарь языка
Основой языка программирования Паскаль , как и любого другого языка, является алфавит — набор допустимых символов, которые можно использовать для записи программы.
• латинские прописные буквы (А, В, С, . X, Y, Z);
• латинские строчные буквы (а, Ь, с, . х, у, z);
• арабские цифры (0, 1, 2, . 7, 8, 9);
• специальные символы (знак подчёркивания; знаки препинания; круглые, квадратные и фигурные скобки; знаки арифметических операций и др.).
В качестве неделимых элементов (составных символов) рассматриваются следующие последовательности символов:
:= (знак операции присваивания);
(* и *) (начало и конец комментария).
В языке существует также некоторое количество различных цепочек символов, рассматриваемых как единые смысловые элементы с фиксированным значением. Такие цепочки символов называются служебными словами.
Ниже в таблице приведены основные служебные слова, которые мы будем использовать при записи программ на языке Паскаль.
Для обозначения констант, переменных, программ и других объектов используются имена — любые отличные от служебных слов последовательности букв, цифр и символа подчёркивания, начинающиеся с буквы или символа подчёркивания.
Прописные и строчные буквы в именах не различаются.
Длина имени может быть любой. Для удобства мы будем пользоваться именами, длина которых не превышает 8 символов.
Типы данных, используемые в языке Паскаль
В языке Паскаль используются различные типы данных. Мы будем пользоваться некоторыми из так называемых простых типов данных.
Некоторые типы данных в языке Паскаль
В вещественном числе целая часть от дробной отделяется точкой, при этом перед точкой и после неё должно быть, по крайней мере, по одной цифре. Пробелы внутри числа недопустимы.
Структура программы на языке Паскаль
В программе, записанной на языке Паскаль, можно выделить:
1) заголовок программы;
2) блок описания используемых данных;
3) блок описания действий по преобразованию данных (программный блок).
Заголовок программы состоит из служебного слова program и имени программы. После имени программы ставится точка с запятой.
Блок описания данных состоит из раздела описания констант (const), раздела описания переменных (var) и некоторых других разделов. В разделе описания переменных указываются имена используемых в программе переменных и их типы.
Имена переменных одного типа перечисляются через запятую , затем после двоеточия указывается их тип; описание каждого типа заканчивается точкой с запятой. Ниже приведён пример раздела описания переменных:
Программа может не иметь заголовка; в ней может отсутствовать блок описания данных. Обязательной частью программы является программный блок. Он содержит команды, описывающие алгоритм решения задачи. Программный блок начинается со слова begin и заканчивается словом end с точкой.
Ниже приведён общий вид программы:
Операторы — языковые конструкции , с помощью которых в программах записываются действия, выполняемые над данными в процессе решения задачи.
Точка с запятой служит разделителем между операторами, а не является окончанием соответствующего оператора.
Перед оператором end точку с запятой ставить не нужно.
Оператор присваивания
Основное преобразование данных , выполняемое компьютером, — присваивание переменной нового значения, что означает изменение содержимого области памяти; оно осуществляется оператором присваивания, аналогичным команде присваивания алгоритмического языка. Общий вид оператора:
Операция присваивания допустима для всех приведённых в табл. 3.2 типов данных. Выражения в языке Паскаль конструируются по рассмотренным ранее правилам для алгоритмического языка.
Рассмотрим процесс выполнения операторов присваивания на следующем примере:
При выполнении оператора а:=10 в ячейку оперативной памяти компьютера с именем а заносится значение 10; при выполнении оператора b:=5 в ячейку оперативной памяти компьютера с именем b заносится значение 5. При выполнении оператора s:=a+b значения ячеек оперативной памяти с именами а и b переносятся в процессор, где над ними выполняется операция сложения. Полученный результат заносится в ячейку оперативной памяти с именем s.
Процесс выполнения оператора присваивания
Основы программирования на Free Pascal (НМБОУ «Гимназия №11»)
Программа на языке Паскаль состоит из двух частей: описание действий, которые должны быть выполнены и описание данных, над которыми они выполняются. В тексте программы описание данных предшествует описанию действий. В этом выражается общее правило языка – каждый встречающийся в программе объект должен быть предварительно описан.
Описание данных состоит из описания переменных. Операторами называются действия над данными. В общем виде любая Паскаль – программа имеет вид:
заголовок программы
раздел описания переменных
раздел операторов
Заголовок программы имеет вид:
program имя программы;
Здесь слово «program» – это так называемое ключевое (или служебное или еще говорят зарезервированное) слово. Оно должно записываться именно так (без кавычек), а не иначе. Допускается использовать как строчные, так и прописные буквы. Записи PROGRAM, Program, ProgRam – разрешены и означают одно и то же.
Так начинаются все программы, написанные на языке Паскаль. Здесь нечего понимать, просто так принято разработчиком языка.
В принципе допускается не использовать заголовок program, но лучше все-таки начинать программу именно с заголовка!
Имя программы – это любая последовательность букв, цифр и некоторых знаков. Такие последовательности называются идентификаторами. Идентификатор состоит из 1-127 символов – букв, цифр или знаков подчѐркивания, при этом первым должна быть буква или знак подчёркивания. Идентификатор не должен совпадать ни с одним из ключевых слов. В идентификаторе не должно быть (.) – точки, (,) – запятой, самих скобок ( ), а также пробелов и знаков операций.
Примеры правильных идентификаторов:
• Х3
• Summa
• VOLVO
• Select_screen_color
Примеры неправильных идентификаторов:
• 3х начинается с цифры
• Sum.ma внутри идентификатора есть точка
• VOL VO есть пробел
Переменные. Стандартные типы.
Каждая переменная имеет имя и тип. Имя переменной – это произвольный идентификатор. В дальнейшем будем говорить «переменная х», вместо «переменная с именем х».
Тип переменной определяет множество её возможных значений, набор допустимых операций над переменной и размер занимаемой памяти.
В Паскале существуют следующие стандартные типы переменных:
• integer (целый),
• real (вещественный),
• boolean (логический),
• char (символьный),
• string (строковый).
Значениями переменных целого типа являются целые (и только!) числа.
Примеры целых чисел:
25 +150 -200 10000
Операции над целыми числами таковы:
• + (сложение),
• — (вычитание),
• * (умножение),
• div (деление нацело),
• mod (остаток от деления двух целых чисел).
Значениями переменных вещественного типа являются вещественные числа. Определены следующие операции над вещественными числами:
• + (сложение),
• — (вычитание),
• * (умножение),
• / (деление).
Запись вещественных чисел похожа на общепринятую, только вместо запятой используется точка и вместо степени 10 используется буква Е.
Пример:
Таблица 2.1
Общепринятая на Паскале
5,30 5.30
-1,0 -1.0
41000 41000 или 4.1Е4
-0,73∙10-2 -0.73Е-2
Значениями переменных логического типа является true (истина), false (ложь). Определены операции: not (не), and (и), or (или), xor (исключающее или).
Значения переменных символьного типа – одиночные символы. Для представления символов в памяти компьютера используются специальные таблицы кодирования, о которых речь пойдет позже.
Значения переменных строкового типа – цепочка символов. При записи констант символьного и строкового типа используют одиночные кавычки.
Пример.
‘А’ — это символ А
‘Это цепочка символов’
Существуют следующие операции отношения:
Результатом этих операций являются логические значения true или false.
Раздел описаний переменных
Этот раздел имеет вид:
описание 1; описание 2; …; описание n;
var – ключевое слово (от английского variable – переменная)
описание имеет вид:
переменная 1, переменная 2, …, переменная m: тип;
переменная 1, переменная 2, …, переменная к: тип;
…………………………………………………………
переменная 1, переменная 2, …, переменная s: тип;
тип – одно из ключевых слов: integer, real, boolean, char,
string
Пример раздела описаний:
var a, b, c, x, y: real;
i, j, k, m, n: integer;
FLAG: boolean;
symbol: char;
Выражения. Порядок выполнения операций.
Совокупность переменных и констант, соединенных знаками операций и скобками, называется выражением.
Правила выполнения операций в Паскале:
1. Умножение и деление выполняются раньше, чем сложение и вычитание. Говорят также, что умножение и деление имеют более высокий приоритет, чем сложение и вычитание.
2. Операции, имеющие одинаковый приоритет выполняются слева направо.
Умножение и деление имеют одинаковый приоритет, сложение и вычитание имеют также одинаковый приоритет.
Исходя из этих правил выражение
4/8*5
будет вычисляться следующим образом:
Сначала будет вычислено 4/8 (=0.5), а затем результат будет умножен на 5.
Получится 0.5*5=2.5
Всякое отклонение от этих правил должно регламентироваться скобками, т.к. действия над переменными стоящими в скобках выполняются в первую очередь.
В Паскале есть возможность присвоить константе имя, при этом в последующем тексте программы всюду вместо этой константы можно использовать её имя. Все определения констант перечисляются в специальном разделе – разделе описания констант, имеющем вид:
const
имя 1 = значение 1;
имя 2 = значение 2;
…………………………………………………
имя n = значение n;
Пример.
const
r = 1.87E+5;
g = 981E-2;
atmosphere = 760;
pi = 3.14159;
Давая имена константам, мы делаем программу более понятной. Запись
2*pi*r гораздо понятнее и информативнее, нежели запись
2*3.14159*1.87Е+5
Кроме того, при внесении изменений в программу нам будет достаточно изменить только значение константы. Следует иметь в виду, что память для констант не отводится. Компилятор вставляет их значения в нужные места прямо в двоичный код программы.
Комментарии в программе
Для того чтобы программистам было легче читать и разбираться в программах, в языке предусмотрены средства для комментирования фрагментов программного кода. Комментарием называется некоторый пояснительный текст на обычном человеческом языке, поясняющий те или иные действия программиста.
Комментарии бывают одно строчные и много строчные. Одно строчный комментарий начинается с символов // и размещается только в одной строке.
Например:
// переменная i используется как индекс
//в операторах цикла
i:= 0; // Инициализация переменной
Как мы видим, комментарий можно располагать в одной строке с оператором!
Много строчный комментарий, как явствует из названия, позволяет размещать комментарии в нескольких строках. Много строчный комментарий начинается с символов (* и заканчивается символами *). В качестве ограничителей комментария используются также фигурные открывающие и закрывающие скобки <>.
(* переменная i используется как индекс
в операторах цикла *)
i:= 0; (* Инициализация переменной *)
или
< переменная i используется как индекс
операторах цикла >
i:= 0; < Инициализация переменной >
Программисты чаще всего используют однострочный комментарий и многострочный комментарий с фигурными скобками.