В.Г. Абрамов, Н.П. Трифонов, Г.Н. Трифонова - Введение в язык Паскаль (1107618), страница 14
Текст из файла (страница 14)
Эту же цель преследует и требование,чтобы каждый используемый программный объект, в том числе и каждаяпеременная, был предварительно четко описан — в частности, чтобы каждойиспользуемой переменной был предписан вполне определенный тип. Поэтой же причине в паскале предусмотрены меры, исключающие возможность выработки неоднозначно получаемого результата. Так, если i — целочисленная переменная, то паскаль (в отличие, скажем, от алгола-60) запрещает присваивать ей значение, вычисленное в виде вещественного числа.Например, при выполнении оператора присваивания вида i := А (где А —выражение, задающее правило вычисления вещественного значения) в случае значения А = 2.5 переменная i может получить либо значение 2, либо,значение 3, в зависимости от точности вычисления значения А, что можетпривести к совершенно разным окончательным результатам.
Поэтомупаскаль требует, чтобы подобного рода преобразования были заданы впрограмме в явном виде, для чего в языке предусмотрены специальныестрандартные функции.Заметим, что необходимость четкого описания всех используемыхпрограммных объектов помогает и программисту избежать многих возможных ошибок в программе.
С одной стороны, это является стимулом ктому, чтобы перед непосредственным написанием программы глубжепонять суть решаемой задачи, заранее тщательно продумать алгоритм еерешения и выбрать наиболее подходящие программные объекты, с использованием которых будет формулироваться алгоритм. Наличие такого четкого описания используемых объектов значительно упрощает само написание текста программы и уменьшает вероятность допущения в ней ошибок.К тому же без выполнения этой предварительной работы очень мало шансовполучить правильную программу. А для того, чтобы легче было использовать эту информацию не только транслятору и автору программы, но идругим лицам (например, с целью проверки правильности программы илиее модификации), паскаль требует четкой структуризации программы,чтобы та или иная информация находилась в строго определенном для нееместе.Особо следует остановиться на вопросе структуризации данных.
Поскольку программа задает правила обработки данных, то проектированиесамих данных при изготовлении программы имеет не менее важное значение, чем проектирование правил их обработки. Скорее даже наоборот —4. В.Г. Абрамов49/пока четко не определены сами данные, невозможно разрабатывать правила их обработки.Мы уже упоминали о том, что для упрощения самого алгорима и его записи в виде программы на алгоритмическом языке, отдельные обрабатываемые данные часто бывает удобно объединять в некоторые структуры,так что простота и надежность изготовляемой программы существеннозависят от того, насколько удачно будут выбраны эти структуры.
Подробнее о структурах данных и о возможностях паскаля в этом отношениибудет говориться в последующих главах. Поэтому сейчас мы ограничимсяпростейшим примером роли структур данных.Допустим, что надо составить программу для некоторой обработки стазадаваемых вещественных чисел, в том числе и их суммирования.
Если неприбегать к структурам данных, то придется поступить следующим образом: ввести в употребление 100 переменных типа real, каждой из которыхс помощью оператора ввода присвоить значение, равное одному из заданных чисел, а затем найти сумму s значений этих переменных.
В этом случаепри составлении программы на паскале придется придумать 100 различных имен для этих переменных, записать в программе 100 операторов ввод а ^ затем записать оператор присваивания видаs : = al + а2 + . . . + а 100где через ак обозначено одно из имен переменных. Очевидно, что программа получится очень громоздкой и труднообозримой.Между тем заданную последовательность вещественных чисел удобнообъединить в такую структуру данных, какм а с с и в , представляющийсобой перенумерованную последовательность отдельных его компонентв данном случае вещественных чисел. Если ввести в употребление переменную X, значением которой и будет эта упорядоченная последовательностьчисел, то для ссылки на любой элемент этой структуры можно использовать запись вида X [i], которая при различных значениях переменной iбудет обозначать разные компоненты этого массива.
В этом случае основную часть программыв в о д и суммирование заданной последовательностичисел — можно записать в очень компактном и простом виде:s : ~0;for i:=1 to 100 dobegin r e a d ( X C i 3 > ;s:=s+XCi3endУже этот простейший пример показывает роль выбора подходящихструктур данных для получения простой и падежной программы.
Программистам известно уже большое число различных типов структур данных(массивы, строки, списки, стеки, очереди и т.д.), которые могут успешнои эффективно использоваться при программировании самых различныхзадач.Язык паскаль в этом отношении является весьма современным и развитым языком, позволяющим программисту вводить в употребление и использовать в своей программе наиболее удобные для него структуры данных. При этом язык опять же требует от программиста совершенно четкого описания каждой вводимой в употребление структуры данных, что позволяет транслятору обеспечивать работу с каждой такой структурой и сле50дить за корректностью ее использования. В паскале определение той илииной структуры данных содержится в задании соответствующего типа данных — чаще всего в разделе типов, поэтому примеры структур данныхбудут приводиться при рассмотрении соответствующих типов данныхпаскаля.3.2.
Структура паскаль-программыПаскаль-программа состоит из заголовка программы и тела программы(блока), за которым следует точка, являющаяся признаком конца текстапрограммы. Заголовок программы отделяется от ее тела точкой с запятой:< программа >: := < заголовок программы >; < тело программы >.3.2.1. Заголовок программыВ заголовке программы, начинающемся служебным словом program(программа), данной программе дается некоторое имя (которое внутрипрограммы не имеет какого-либо смысла и не может быть использовано),вслед за которым в круглых скобках задается список п а р а м е т р о впрограммы, т.е.
имен тех файлов, через которые программа взаимодействует с внешним миром:( заголовок программы > ::= program ( и м я программы >(< имя файла > {, {имя файла >} )До подробного рассмотрения понятия (файл > мы будем использоватьтолько стандартные файлы системного ввода и вывода — input и o u t p u t ,с которыми мы уже познакомились в главе 1.Пример заголовка программы:program ТАБЛИЦА(input,output)3.2.2. Тело программыОсновной частью программы является ее тело - блок. В общем случае блоксостоит из шести разделов, которые должны следовать в строго определенном порядке:< блок > ::=< раздел меток )(раздел констант >< раздел типов >(раздел переменных >< раздел процедур и функций >( раздел операторов )Главное назначение программы — это задать те действия, которые должна выполнить машина по обработке данных. Такие действия задаются спомощью операторов, так что раздел операторов является основным разделом и обязательно должен присутствовать в любой программе.
Предшествующие ему разделы, каждый из которых может отсутствовать (точнеебыть пустым) носят характер "объявлений" (описаний) - с их помощью определяются те программные объекты и их свойства, которыебудут использоваться в операторах для задания правил обработки данных.Гще раз отметим, что если эти разделы присутствуют, то порядок их следования в программе может быть только таким, как это указано в определении понятия < блок >.Раздел меток. Любой оператор программы можно выделить средиостальных операторов, записав перед ним через двоеточие м е т к у —такой оператор называется помеченным оператором. Оператор не может бытьпомечен более, чем одной меткой, а все метки операторов должны бытьраличны.
Метка выполняет роль имени помеченного оператора, так что натакой оператор можно сослаться путем указания его метки, например воператорах перехода, которые сами задают своих преемников. В паскалев качестве меток используются неотрицательные целые числа (т.е. целыебез знака) из диапазона [0, 9999], например:2 9 : Z := ОЛюбая метка, используемая в программе, должна быть предварительнообъявлена путем ее описания в разделе меток. Этот раздел открываетсяслужебным словом label (метка), вслед за которым перечисляются всете целые без знака, которые в теле программы используются в качествеметок операторов. Непустой раздел меток закрывается точкой с запятой:< раздел меток >: := (пусто > | label < метка > { , < метка >} ;Поскольку все используемые метки должны быть описаны в разделеметок, и в дальнейшем они могут встретиться только в определенныхконтекстах, то не может возникнуть неоднозначной трактовки того илииного целого без знака.