Типы данных языка Паскаль
Любые данные (константы, переменные, значения функций или выражения) в Турбо Паскале характеризуются своими типами. Тип определяет множество допустимых значений, которые может иметь тот или иной объект, а также множество допустимых операций, которые применимы к нему. Тип также определяет формат внутреннего представления данных в памяти компьютера.
Существуют следующие типы данных в Турбо-Паскале.
1) Простые типы:
– вещественные;
– символьные;
– булевские (логические);
– перечисляемые;
– ограниченные (диапазонные).
2) Составные (структурированные) типы:
– регулярные (массивы);
– комбинированные (записи);
– файловые;
– множественные;
– строковые;
– объекты.
3) Ссылочные типы (типизированные и нетипизированные указатели).
4) Процедурные типы.
В Турбо Паскале предусмотрен механизм создания новых типов данных, благодаря чему общее количество типов, используемых в программе может быть сколь угодно большим.
Целый тип . Значениями целого типа являются элементы подмножества целых чисел. В Турбо-Паскале существует пять целых типов. Их названия, диапазон значений, длина представления в байтах приведены в табл. 6.
Таблица 6
Целые типы данных
Целые переменные описываются с использованием указанных выше зарезервированных слов:
i, j, k: integer;
Данные целого типа хранятся в памяти точно. Например, переменные типа integer занимают в памяти 2 байта (16 бит), которые распределяются следующим образом: 1 бит отводится для хранения знака числа (0, если число положительное, и 1, если число отрицательное) и 15 бит для хранения числа в двоичной системе счисления. Максимальное десятичное число, которое можно записать как двоичное в 15 бит – это 32767.
При использовании процедур и функций с целочисленными параметрами следует руководствоваться «вложенностью» типов, т.е. везде где используется word, допускается использование byte (но не наоборот), в longint «входит» integer, который, в свою очередь, включает в себя shortint.
Для целого типа определены пять основных операций, результатом которых также является целое число: +, -,*, div, mod (сложение, вычитание, умножение, целочисленное деление и остаток от целочисленного деления). В арифметических выражениях операции *, div, mod имеют более высокий приоритет по сравнению с операциями +, -. Примеры записи выражений:
Перечень процедур и функций, применимых к целочисленным типам, приведен в табл. 7. Буквами b, s, w, i, l обозначены выражения соответственно типа byte, shortint, word, integer, и longint; x – выражение любого из этих типов; идентификаторы vb, vs, vw, vi, vl, vx обозначают переменные соответствующих типов. В квадратных скобках указывается необязательный параметр.
Таблица 7
Стандартные процедуры и функции, применимые к целым типам
| Обращение | Тип результата | Действие |
| Abs (x) | x | Возвращает модуль x |
| Chr (b) | Char | Возвращает символ по его коду |
| Dec (vx [, i]) | - | Уменьшает значение vx на i, а при отсутствии i – на 1 |
| Inc (vx [, i]) | - | Увеличивает значение vx на i, а при отсутствии i – на 1 |
| Hi (i) | Byte | Возвращает старший байт аргумента |
| Hi (i) | Byte | То же |
| Lo (i) | Byte | Возвращает младший байт аргумента |
| Lo (w) | Byte | То же |
| Odd (l) | Byte | Возвращает true, если аргумент – нечетное число |
| Random (w) | Как у параметра | Возвращает псевдослучайное число, равномерно распределенное в диапазоне 0…(w-1) |
| Sqr (x) | x | Возвращает квадрат аргумента |
| Swap (i) | Integer | |
| Swap (w) | Word | Меняет местами байты в слове |
| Succ(x) | Как у параметра | Возвращает следующее целое значение, т.е. x+1 |
| Pred(x) | Как у параметра | Возвращает предшествующее целое значение, т.е. x-1 |
При действиях с целыми числами тип результата будет соответствовать типу операнда, а если операнды относятся к различным целым типам, - типу того операнда, который имеет максимальный диапазон значений. Возможное переполнение результата не контролируется, что может привести к ошибкам в программе.
Вещественный тип. Значения вещественных типов определяют произвольное число с некоторой конечной точностью, зависящей от внутреннего формата вещественного числа. В Турбо-Паскале существуют пять вещественных типов (табл. 8).
Таблица 8
Вещественные типы данных
Вещественные переменные описываются с использованием указанных выше зарезервированных слов:
Вещественное число в памяти компьютера состоит из 3-х частей:
Знаковый разряд числа;
Экспоненциальная часть;
Мантисса числа.
Мантисса имеет длину от 23 (Single) до 63 (Extended) двоичных разрядов, что и обеспечивает точность 7-8 для Single и 19-20 для Extended десятичных цифр. Десятичная точка (запятая) подразумевается перед левым (старшим) разрядом мантиссы, но при действиях с числом ее положение сдвигается влево или вправо в соответствии с двоичным порядком числа, хранящимся в экспоненциальной части, поэтому действия над вещественными числами называют арифметикой с плавающей точкой (запятой).
Доступ к типам Single, Double и Extended осуществляется только при особых режимах компиляции. Для включения данных режимов следует выбрать пункт меню Options , Compiler… и включить опцию 8087/80287 в группе Numeric processing .
Особое положение в Турбо Паскаль занимает тип Comp, который трактуется как вещественное число без экспоненциальной и дробной частей. Фактически, Comp – Это большое целое число со знаком, сохраняющее 19…20 значащих десятичных цифр. В то же время в выражениях Comp полностью совместим с любыми другими вещественными типами: над ним определены все вещественные операции, он может использоваться как аргумент математических операций и т.д.
Вещественные числа задаются в десятичной системе счисления в одной из двух форм .
В форме с фиксированной точкой запись состоит из целой и дробной частей, отделенных друг от друга точкой, например:
0.087 4.0 23.5 0.6
В форме с плавающей точкой запись содержит букву Е, которая означает «умножить на десять в степени», причем степень является целым числом, например:
7Е3 6.9Е-8 0.98Е-02 45Е+04
Над объектами вещественного типа определены следующие операции: +, -, *, /.
Операции «*» и «/» имеют более высокий приоритет по сравнению с операциями «+» и «-».
Если хотя бы один операнд вещественный, то операции +, -, *, / приводят к вещественному результату. Операция деления / приводит к вещественному результату и в случае двух целых операндов, например: 9/3 = 3.0.
Для работы с вещественными данными могут использоваться стандартные математические функции, представленные в табл. 9. Результат работы этих функций также является вещественным.
Таблица 9
Математические функции, работающие с вещественными данными
Переменные и константы типа REAL запрещается использовать:
– в функциях pred(x), succ(x), ord(x);
– в качестве индексов массивов;
– в качестве меток в операторах передачи управления;
– в качестве управляющих переменных (параметров цикла).
Для перевода вещественного числа в целое можно воспользоваться функциями:
trunc(x) – целая часть х (х – вещественное);
round(x) – округление до ближайшего целого (х- вещественное).
Символьный тип. Символьные переменные описываются с помощью зарезервированного слова char:
Значения этого типа выбираются из упорядоченного множества символов (из множества ASCII), состоящего из 256 символов. Каждому символу приписывается целое число из диапазона 0..255. Например, прописные буквы латинского алфавита A..Z имеют коды 65..90, а строчные буквы – коды 97..122.
Значением переменной символьного типа является один символ, заключенный в апострофы, например:
‘F’ ‘8’ ‘*’
Символьные переменные можно сравнивать между собой, при этом сравниваются коды символов.
Существуют функции, которые устанавливают соответствие между символом и его кодом:
ord(с) – выдает номер символа с;
chr(i) – выдает символ с номером i.
Эти функции являются обратными по отношению друг к другу.
Логический тип . Логические переменные описываются с помощью зарезервированного слова boolean:
p1, p2: boolean;
Переменные логического типа принимают два значения: true (истина), false (ложь).
Эти величины упорядочены следующим образом: false < true. false имеет порядковый номер 0, true имеет порядковый номер 1.
Переменным логического типа можно либо присвоить значение непосредственно, либо использовать логическое выражение. Например,
a, d, g, b: boolean;
Операции отношения (<, <=, >, >=, =, <>), применяемые к целым, вещественным и символьным переменным, дают логический результат.
Логические операции над операндами логического типа также дают логический результат (операции приведены в порядке убывания приоритета) (подробнее см. табл. 3 и 5):
not – отрицание (операция НЕ);
and – логическое умножение (операция И);
or – логическое сложение (операция ИЛИ);
xor – исключающее ИЛИ.
Выражение (not a) имеет значение, противоположное значению а.
Выражение (a and b) дает значение true, если только и а и b имеют значение true, в остальных случаях значение этого выражения есть false.
Выражение (a or b) дает значение false, если только и а и b имеют значение false, во всех остальных случаях результат true.
Перечисляемый тип . Нестандартный перечисляемый тип задается перечислением в виде имен значений, которые может принимать переменная. Каждое значение именуется некоторым идентификатором и располагается в списке, обрамленном круглыми скобками. Общий вид описания перечисляемого типа:
x = (w1, w2, …, wn);
где х – имя типа, w1, w2,…, wn – значения, которые может принимать переменная типа х.
Эти значения являются упорядоченными w1 К аргументу w перечисляемого типа применимы следующие стандартные функции: succ(w), pred(w), ord(w). color=(red, black, yellow, green) ww=(left, up, right, down); f: array of ww; succ(d) = yellow; Переменные а и в имеют тип w. они могут принимать одно из трех значений, причем on К величинам перечисляемого типа применимы операции отношения: =, <>, <=, >=, <, >. Допускается указывать константы перечисляемого типа непосредственно в разделе var
без использования раздела type
, например c,d: (red, black, yellow, green); Диапазонный (ограниченный) тип
. При определении ограниченного типа указывают начальное и конечное значения, которые может принимать переменная диапазонного типа. Значения разделяют двумя точками. Описание ограниченного типа имеет вид Здесь а – имя типа, min, max – константы. При задании ограниченного типа должны выполняться следующие правила: – обе граничные константы min и max должны быть одинакового типа; – ограниченный тип создается из данных базового типа, в качестве которого можно выбрать целый, символьный или перечисляемый типы. Например: col = red.. yellow; letter = ‘a’..’f’; – переменные ограниченного типа можно описать в разделе var, не обращаясь к разделу type: – ограниченный тип наследует все свойства базового типа, из которого он создается; – граница min всегда должна быть меньше границы max. Массивы
. Массив – это сложный тип, представляющий собой структуру, состоящую из фиксированного числа компонент одного типа. Тип компонента называется базовым типом. Все компоненты массива можно легко упорядочить и обеспечить доступ к любому из них простым указанием его порядкового номера. Описание массива в разделе var
имеет вид: a: array
of
t2; где а – имя массива, array
, of
– служебные слова (означают «массив из…»), t1 – тип индексов; t2 – тип компонент (базовый тип). Количество индексов определяет размерность массива. Индексы могут быть целого (кроме longint), символьного, логического, перечисляемого и диапазонного типов. Индексы разделяются запятыми и заключаются в квадратные скобки. Компоненты массива могут быть любого типа, кроме файлового. Пример 1.
Рассмотрим одномерный массив С, значениями которого являются пять вещественных чисел: 4.6 6.23 12 -4.8 0.7 Описание этого массива выглядит следующим образом: c: array of real; По конкретному значению индекса можно выбрать определенную компоненту массива (например, C означает третий элемент массива С, т.е. число 12). Пример 2.
Рассмотрим двумерный массив В (матрицу В), значением которого является таблица из целых чисел: Описание данного массива выглядит следующим образом: b of integer; Здесь b – имя массива, первый индекс является номером строки и принимает значения от 1 до 2, второй – номер столбца и принимает значения от 1 до 4. По конкретным значениям индексов можно выбрать определенную компоненту массива (например, b означает элемент таблицы, стоящий в первой строке и третьем столбце, т.е. число -4). Индексы могут быть произвольными выражениями, соответствующими типу индексов из описания массива: a: array of real; a[(i+1)*2] := 24; Набор операций над элементами массива полностью определяется типом этих элементов. Строковый тип
. Строковый тип – множество символьных цепочек произвольной длины (от нуля до заданного числа). Переменные строкового типа описываются с помощью служебного слова string
: b: string
; Особенности: – значение строковой переменной может быть введено с помощью клавиатуры, присвоено в операторе присваивания, прочитано из файла. При этом длина введенной строки может быть любой (меньше указанного размера, равна размеру или больше, в последнем случае, лишние символы отбрасываются); a:= ‘Результаты’; – допускается использовать операцию конкатенации в операторе присваивания, так как строки могут динамически изменять свою длину: а:= a + ‘ вычислений’; – максимальная длина строковой переменной 255 символов, это указание длины может быть опущено: a: string
; a1: string
; Переменные а и а1 – одинаковы (эквивалентное описание). – память под переменные строкового типа отводится по максимуму, но используется лишь часть памяти, реально занятая символами строки в данный момент. Для описания строковой переменной длины n используется n+1 байт памяти: n байтов - для хранения символов строки, n+1 –й байт – для хранения текущей длины. – над значениями строковых типов определены операции сравнения: < <= > >= = <>. Короткая строка всегда меньше длинной. Если строки имеют одинаковую длину, то сравниваются коды символов. – возможен доступ к отдельным элементам строки аналогично доступу к элементам массива: а, a. В квадратных скобках указывается номер элемента строки. Процедуры и функции, ориентированные на работу со строками. concat (s1, s2,…)
– функция слияния строк, s1, s2,
…- строки, число строк может быть произвольным. Результатом работы функции является строка. Если длина результирующей строки больше 255 символов, то строка усекается до 255 символов. copy (s, index, count)
– функция выделения строки из исходной строки s
длиной count
символов, начиная с символа под номером index
. delete (s, index, count)
– процедура удаления из строки s подстроки длиной count
символов, начиная с символа с номером index
. insert (s1, s2, index)
– процедура вставки строки s1
в строку s2
, начиная с символа с номером index
. length(s)
– функция определения текущей длины строки, возвращает число равное текущей длине строки. pos(s1, s2)
– функция поиска в строке s2
подстроки s1
. выдает номер позиции первого символа подстроки s1
в строке s2
(или 0, если этой строки нет). val (st, x, code)
– процедура преобразования строки s в целую или вещественную переменную x
. Параметр code
содержит 0, если преобразование прошло успешно (и в x
помещается результат преобразования), или номер позиции строки, где обнаружен ошибочный символ (в таком случае значение x
не меняется). Совместимость и преобразование типов
. Турбо Паскаль – это типизированный язык. Он построен на основе строго соблюдения концепции типов, в соответствии с которой все применяемые в языке операции определены только над операндами совместимых типов. Два типа считаются совместимыми, если: – оба они есть один и тот же тип; – оба вещественные; – оба целые; – один тип есть тип-диапазон второго типа; – оба являются типами диапазонами одного и того же базового типа; – оба являются множествами, составленными из элементов одного и того же базового типа; – оба являются упакованными строками (определены с предшествующим словом packed) одинаковой максимальной длины; – один есть тип-строка, а другой – тип-строка или символ; – один тип есть любой указатель, а другой – указатель на родственный ему объект; – оба есть процедурные типы с одинаковым типом результата (для типа-функции), количеством параметров и типом взаимно соответствующих параметров. Совместимость типов приобретает особое значение в операторах присваивания. Пусть t1 – тип переменной, а t2 – тип выражения, то есть выполняется присваивание t1:=t2. Это присваивание возможно в следующих случаях: – t1 и t2 есть один и тот же тип, и этот тип не относится к файлам, массивам файлов, записям, содержащим поля-файлы, или массивам таких записей; – t1 и t2 являются совместимыми порядковыми типами, и значение t2 лежит в диапазоне возможных значений t1; – t1 и t2 являются вещественными типами, и значение t2 лежит в диапазоне возможных значений t1; – t1 – вещественный тип и t2 – целый тип; – t1 – строка и t2 – символ; – t1 – строка и t2 – упакованная строка; – t1 и t2 – совместимые упакованные строки; – t1 и t2 – совместимые множества и все члены t2 принадлежат множеству возможных значений t1; – t1 и t2 – совместимые указатели; – t1 и t2 – совместимые процедурные типы; – t1 – объект и t2 – его потомок. В программе данные одного типа могут преобразовываться в данные другого типа. Такое преобразование может быть явным или неявным. При явном преобразовании типов вызываются специальные функции преобразования, аргументы которых принадлежат одному типу, а значения – другому. Пример – уже рассмотренные функции ord, trunc, round, chr. Неявное преобразование возможно только в двух случаях: – в выражениях, составленных из вещественных и целочисленных переменных, последние автоматически преобразуются к вещественному типу, и все выражение в целом приобретает вещественный тип; – одна и та же область памяти попеременно трактуется как содержащая данные то одного, то другого типа (совмещение в памяти данных разного типа). На занятии рассматриваются основные стандартные типы данных в Паскаль, понятие переменной и константы; объясняется, как работать с арифметическими операциями Паскаль — это типизированный язык программирования.
Это означает, что переменные, в которых хранятся данные, имеют определенный тип данных. Т.е. программе напрямую надо указать, какие данные могут храниться в той или иной переменной: текстовые данные, числовые данные, если числовые — то целочисленные или дробные, и т.п. Это необходимо в первую очередь для того чтобы компьютер «знал», какие операции можно выполнять с этими переменными и как правильно их выполнять. Например, сложение текстовых данных, или как это правильно называется в программировании — конкатенация — это обычное слияние строк, тогда как сложение числовых данных происходит поразрядно, кроме того, дробные и целые числа складываются тоже по-разному. То же самое касается и других операций. Рассмотрим наиболее распространенные в Pascal типы данных. Нужно иметь в виду, что при написании программ в паскале integer
(в переводе с англ. целое) является наиболее часто используемым, так как диапазон значений наиболее востребуем. Если необходим более широкий диапазон, используется longint
(long integer, в переводе с англ. длинное целое). Тип byte
в Паскале используется, когда нет необходимости работать с отрицательными значениями, то же самое касается и типа word
(только диапазон значений здесь значительно больше). Примеры того, как описываются (объявляются) переменные в Паскале:
program a1;
var x,y:integer; {целочисленный тип}
myname:string; {строковый тип}
begin
x:=1; y:=x+16;
myname:="Петр";
writeln ("имя: ",myname, ", возраст: ", y)
end. Результат:
Обратите внимание на то, как используются комментарии в Паскале
. В примере комментарии, т.е. служебный текст, который «не видим» для компилятора, заключаются в фигурные скобки. Обычно комментарии делаются программистами с целью пояснения фрагментов кода. Задача 3.
Население Москвы равняется а=9000000 жителей. Население Нью-Васюков равняется b=1000 жителей. Напишите программу, которая определяет разницу в числе жителей между двумя городами. Используйте переменные величины Вещественные числа в Паскале и вообще в программировании — это название дробных чисел. Тип real в Паскале — наиболее часто используемый из вещественных типов. Выше были представлены простые типы данных в Паскаль, к которым относятся:
Для вывода значений переменных вещественного типа обычно используется форматированный вывод:
p:=1234.6789;
Writeln(p:6:2); {1234.68} Наряду с простыми типами в языке еще используются структурированные типы данных и указатели
, которым будут посвящены последующие уроки по Паскалю. Зачастую в программе заранее известно, что переменная будет принимать какое-то конкретное значение и не менять его на протяжении выполнения всей программы. В таком случае необходимо использовать константу. Объявление константы в Паскале происходит до объявления переменных (до служебного слова var) и выглядит следующим образом: Пример описания константы в Паскале:
const x=17;
var myname:string;
begin
myname:="Петр";
writeln ("имя: ",myname, ", возраст: ", х)
end. Для того чтобы после вывода значений переменных оставались отступы, чтобы значения не «сливались» друг с другом, принято через двоеточие указывать какое количество символов нужно предусмотреть для вывода значения: Здесь стоит более подробно остановиться на некоторых арифметических операциях. Пример операции inc:
x:=1;
inc(x); {Увеличивает x на 1, т.е. x=2}
writeln (х) Более сложное использование процедуры inc: a:=-9;
b:=abs(a); { b = 9} Пример использования функции odd:
var x:integer;
begin
x:=3;
writeln(sqr(x)); {ответ 9}
end. Формула такая: exp(ln(a)*n) , где а — число, n — степень (а>0). Однако в компиляторе pascal abc возведение в степень осуществляется значительно проще: var x:integer;
begin
x:=9;
writeln(sqrt(x)); {ответ 3}
end. Задача 4.
Известны размеры спичечной коробки: высота — 12.41 см., ширина — 8 см., толщина — 5 см. Вычислить площадь основания коробки и ее объем Задача 5.
В зоопарке три слона и довольно много кроликов, причем количество кроликов часто меняется. Слону положено съедать в сутки сто морковок, а кролику — две. Каждое утро служитель зоопарка сообщает компьютеру количество кроликов. Компьютер в ответ на это должен сообщить служителю общее количество морковок, которые сегодня нужно скормить кроликам и слонам. Задача 6.
Известно, что x
кг конфет стоит a
рублей. Определите, сколько стоит y
кг этих конфет, а также, сколько килограмм конфет можно купить на k
рублей. Все значения вводит пользователь. Для того чтобы машина смогла обработать какие бы то ни было входные данные, она должна «понимать», к какому типу принадлежат переменные, в которые занесены значения. При отсутствии информации о формате данных компьютер не сможет определить, допустима ли в конкретном случае та или иная операция: например, интуитивно понятно, что нельзя возвести букву в степень или взять интеграл от строки. Таким образом, пользователь должен определить, какие действия позволительно осуществлять с каждой переменной. Как и в других языках программирования высокого уровня, типы переменных в Паскале оптимизированы для выполнения задач различной направленности, имеют различный диапазон значений и длину в байтах. Типы переменных в Паскале делятся на простые и структурированные. Простые включают в себя вещественные и порядковые типы. К структурированным относятся массивы, записи, множества и файлы. Отдельно выделяются указатели, объекты и процедурные типы. Рассмотрим порядковые и вещественные типы. К порядковым относятся 5 целых типов, перечисляемый и тип-диапазон. Существует 5 целых типов, различающихся длиной в байтах и диапазоном значений. Длина Byte и ShortInt - 1 байт. Различие между ними состоит в том, что Byte хранит только неотрицательные значения, а ShortInt позволяет хранить и отрицательные (от -128 до +127). Аналогично соотносятся друг с другом типы Word и Integer, с тем лишь различием, что их размер - 2 байта. Наконец, LongInt позволяет хранить и отрицательные, и положительные значения, используя 4 байта - в числовом измерении 16-й степени в обе стороны от нуля. Различные виды переменных в Паскале способствуют эффективному решению пользовательских задач, поскольку в каждом конкретном случае может требоваться как малый, так и большой диапазон значений, а также не исключено наличие ограничений по объему выделяемой памяти. Важно понимать, что нуль занимает столько же места в памяти, сколько и любое другое число. Таким образом, при формировании диапазона значений минимальное отрицательное число по модулю будет на единицу больше, чем положительное: например, от -128 до +127. Переменные, принадлежащие к могут принимать значение TRUE (истина) или FALSE (ложь) и требуют 1 байт памяти. Тип CHAR позволяет хранить любой из множества символов, существующих в памяти компьютера. При этом в символьных переменных в Паскале реально хранится лишь код знака, в соответствии с которым отображается его графическая форма. Среди типов переменных в Паскале выделяется несколько числовых с возможностью записи дробной части. Различие между типами Single, Real, Double и Extended сводится к диапазону принимаемых значений, количеству значащих цифр после запятой и размеру в байтах. В соответствии с порядком, представленным выше, переменная каждого типа будет занимать 4, 6, 8 или 10 байт. Структурированные типы данных являются сложными и позволяют объединять в рамках одной переменной ряд простых значений. Яркий пример представляет собой массив, который можно задать следующим образом: String=array of char; Таким образом, мы получили тип под названием String, позволяющий задавать переменные длиной в 100 символов. В последней строке задан непосредственно одномерный массив Y, имеющий тип String. Описание переменных в Паскале осуществляется путём размещения с левой стороны идентификатора, а справа, после знака равенства, значения переменной. Диапазон индексов, записанный в позволяет обращаться к каждому конкретному элементу массива: В данном случае мы произвели чтение второго элемента созданного ранее массива Y. Частным случаем одномерного массива являются и строковые переменные в Паскале, ведь строка - это последовательность символов, т. е. элементов типа char. Запись состоит из нескольких полей, заполненных данными любых типов кроме файлового. В целом переменная такого типа похожа на элемент базы данных. Например, можно занести в неё имя человека и номер его телефона: type NTel = Record В первой строке слева указывается имя типа, а справа - служебное слово record. Во второй строке задано поле с именем, в третьей - номер телефона. Слово «end» говорит о том, что мы ввели все поля, которые хотели, и на этом процесс создания записи завершается. Наконец в последней строке мы задаём переменную One, имеющую тип NTel. Обращаться можно как к записи в целом, так и к отдельным её компонентам, например: one.NAME (т. е. имя_переменной.имя_поля_записи). Паскаль позволяет работать с текстовыми, типизированными и нетипизированными файлами, которые представляют собой структурированную последовательность компонент, имеющих одинаковый тип. При чтении из файла или записи в него может использоваться как полный адрес, так и краткая его форма: ‘C:\Folder\File2.txt’ Краткая форма используется в случае размещения файла в папке, где хранится сама программа, обращающаяся к нему. Полная форма может использоваться в любых обстоятельствах. Задать переменную файлового типа можно следующим образом: f1: file of integer; Для работы с файлами используются различные функции и процедуры, связывающие переменную с файлом на диске, открывающие его для чтения, записи и перезаписи, закрывающие по окончании работы, позволяющие создавать новое имя и удаляющие файл с компьютера. Без умения использовать различные типы переменных в Паскале пользователь не сможет реализовать даже простейшую задачу. Для того чтобы программа выполняла алгоритм без ошибок, требуется выучить как служебные слова, так и синтаксис, поскольку машина умеет «понимать» команды только в том случае, если они написаны единственно верным способом. Понятие типа является одним из фундаментальных понятий любого языка программирования. Объекты (константы , переменные , функции, выражения), которыми оперирует программа, относятся к определенному типу. Тип
- это множество значений, которые могут принимать объекты программы, и совокупность операций, допустимых над этими значениями .
Например
, значения 1 и 2 относятся к целочисленному типу , их можно складывать, умножать и выполнять другие арифметические операции . Значения «монитор» и «Паскаль» носят лингвистический характер, они имеют свой набор допустимых операций. В большинстве широкоупотребительных языков могут использоваться только строго определенные, заранее известные типы. Pascal , наряду со стандартными типами, имеющимися в других языках высокого уровня, позволяет программисту образовывать собственные типы. Все допустимые в языке Паскаль типы подразделяются на две большие группы: простые и сложные (структурированные).
Эффективное использование типов SINGLE, DOUBLE, EXTEND, COMP возможно только при включенной директиве {$N+}. По умолчанию она находится в выключенном состоянии. Для решения инженерно-экономических задач достаточно значений типа REAL. Пример
Var Res, Summa, Itog: real; Булевский
тип данных описывается идентификатором BOOLEAN. Переменные и константы этого типа могут принимать только одно из двух значений: TRUE (истина) или FALSE (ложь). Пример
Var Sel1, Sel2: boolean; A,B,C,D: boolean; Выражения булевского типа занимают в памяти 1 байт и используются в логических выражениях и выражениях отношения, а также для управления порядком выполнения операторов программы. Литерный (символьный)
тип описывается стандартным идентификатором CHAR. Константы и переменные этого типа могут принимать одно из значений кодовой таблицы ASCII. Значение константы или переменной этого типа заключается в апострофы. Например
, Var Bukva, Znak, Simvol: char; Bukva:=’A’; Znak:=’+’; Simvol:=’!’ Переменные символьного типа занимают в памяти 1 байт. Использование данных типа char в арифметических выражениях запрещено. К литерным значениям могут применяться операции сравнения, результат при этом зависит от номера литерной переменной или константы в кодовой таблице. Кроме стандартных типов данных, Паскаль поддерживает скалярные типы, определенные пользователем
. К ним относятся перечисляемый
и интервальный
типы . Данные этих типов занимают в памяти 1 байт, поэтому любой пользовательский тип не может содержать более 255 элементов. Их применение значительно улучшает наглядность программы, делает более легким поиск ошибок и экономит память. Перечисляемый тип
задается непосредственно перечислением всех значений, которые может принимать переменная данного типа. Отдельные значения указываются через запятую, а весь список заключается в круглые скобки. Формат
Type <имя типа>=(<значение1, значение2, ..., значениеN>); Var <идентификатор, ...>: < имя типа>; Пример
Type Season =(Spring, Summer, Autumn, Winter); Var S1, S2: Season; Autumn: (September, October, Nowember); В данном примере приведен явно описанный тип данных пользователя Season. Определены их значения - обозначения времен года. Переменные S1 и S2 могут принимать только одно из перечисленных значений. Попытка присвоить им любое другое значение вызовет программное прерывание . Третий тип перечисления - анонимный (не имеет имени) и задается перечислением значений в разделе Var. Autumn является переменной этого типа и может принимать значения September, October, Nowember. Таким образом, может быть задан любой тип, но это не всегда приемлемо. Первый способ, безусловно, более понятен и больше соответствует характеру языка Pascal. Интервальный тип
позволяет задавать две константы, определяющие границы диапазона значений для данной переменной. Компилятор при каждой операции с переменной интервального типа генерирует подпрограммы проверки, определяющие, остается ли значение переменной внутри установленного для нее диапазона. Обе константы должны принадлежать одному из стандартных типов, кроме вещественного. Значение первой константы должно быть обязательно меньше значения второй. Формат
Type <имя типа> = <константа1> .. <константа2>; Var <идентификатор>: < имя типа>; Пример
Type Days = 1.. 31; Var Work_d, Free_d: Days; В этом примере переменные Work_d, Free_d
имеют тип Days
и могут принимать любые значения из диапазона 1 . . 31. Выход из диапазона вызывает программное прерывание. Можно определить интервальный тип, задав границы диапазона не значениями констант, а их именами: Const Min = 1; Max = 31; Type Days = Min .. Max; Var Work_d, Free_d: Days; Структурированные типы
данных базируются на скалярных типах и могут содержать их различные комбинации. Они определяют упорядоченную совокупность скалярных элементов и характеризуются типом своих компонентов . В языке Паскаль представлены следующие структурированные типы данных: строка -
последовательность символов, заключенная в апострофы; массив -
структурированный тип данных, состоящий из фиксированного количества элементов одного и того же типа, доступ к которым осуществляется по индексу;
множество -
набор выбранных по какому-либо признаку или группе признаков объектов, которые можно рассматривать как единое целое; запись -
совокупность фиксированного числа компонентов разного типа; файл
- последовательность компонентов одного типа и одной длины. Еще двум структурированным типам - процедурному и типу object (объектному) - трудно поставить в соответствие данные в обычном представлении. Рисунок 1
- Набор основных типов языка Паскаль
Тип
данных определяет множество допустимых
значений и множество допустимых операций. Простые
типы.
Простые
типы делятся на ПОРЯДКОВЫЕ и ВЕЩЕСТВЕННЫЕ. 1.
ПОРЯДКОВЫЕ ТИПЫ
,
в свою очередь, бывают: а)
целые
В
Паскале определено 5 целых типов, которые
определяются в зависимости от знака и
значения, которое будет принимать
переменная. Название
типа Длина
(в байтах) Диапазон
значений 32
768...+32 767 2
147 483 648...+2 147 483 647 б)
логический
Название
этого типа BOOLEAN. Значениями логического
типа может быть одна из логических
констант: TRUE (истина) или FALSE (ложь). в)
символьный
Название
этого типа CHAR - занимает 1 байт. Значением
символьного типа является множество
всех символов ПК. Каждому символу
присваивается целое число в диапозоне
0…255. Это число служит кодом внутреннего
представления символа. 2.
ВЕЩЕСТВЕННЫЕ ТИПЫ
.
В
отличие от порядковых типов, значения
которых всегда сопоставляются с рядом
целых чисел и, следовательно, представляются
в ПК абсолютно точно, значения вещественных
типов определяют произвольное число
лишь с некоторой конечной точностью,
зависящей от внутреннего формата
вещественного числа. Длина
числового типа данных, байт Название
числового типа данных Количество
значащих цифр числового типа данных Диапазон
десятичного порядка числового типа
данных 2*1063
+1..+2*1063 -1 СТРЕКТУРИРОВАННЫЕ
ТИПЫ
Структурированные
типы данных определяют упорядоченную
совокупность скалярных переменных и
характеризуются типом своих компонентов. Структурированные
типы данных в отличие от простых задают
множества сложных значений с одним
общим именем. Можно сказать, что
структурные типы определяют некоторый
способ образования новых типов из уже
имеющихся. Существует
несколько методов структурирования.
По способу организации и типу компонентов
в сложных типах данных выделяют следующие
разновидности: регулярный тип (массивы);
комбинированный тип (записи); файловый
тип (файлы); множественный тип (множества);
строковый тип (строки); в языке Турбо
Паскаль версии 6.0 и старше введен
объектный тип (объекты). В
отличие от простых типов данных, данные
структурированного типа характеризуются
множественностью образующих этот тип
элементов, т.е. переменная или константа
структурированного типа всегда имеет
несколько компонентов. Каждый компонент
в свою очередь может принадлежать
структурированному типу, т.е. возможна
вложенность типов. 1.
Массивы
Массивы
в Турбо Паскале во многом схожи с
аналогичными типами данных в других
языках программирования. Отличительная
особенность массивов заключается в
том, что все их компоненты суть данные
одного типа (возможно структурированного).
Эти компоненты можно легко упорядочить
и обеспечить доступ к любому из них
простым указанием порядкового номера. Описание
массива задаётся следующим образом: <имя
типа> = array [<сп.инд.типов>] of <тип>
Здесь
<имя типа> - правильный идентификатор; Array,
of – зарезервированные слова (массив,
из); <сп.инд.типов>
- список из одного или нескольких
индексных типов, разделённых запятыми;
квадратные скобки, обрамляющие список,
- требование синтаксиса; <тип>
- любой тип Турбо Паскаля. В
качестве индексных типов в Турбо Паскале
можно использовать любые порядковые
типы, кроме LongInt и типов-диапазонов с
базовым типом LongInt. Глубина
вложенности структурированных типов
вообще, а следовательно, и массивов –
произвольная, поэтому количество
элементов в списке индексов типов
(размерность массива) не ограничено,
однако суммарная длина внутреннего
представления любого массива не может
быть больше 65520 байт. 2.
Записи
Запись
– это структура данных, состоящая из
фиксированного числа компонентов,
называемых полями записи. В отличие от
массива, компоненты (поля) записи могут
быть различного типа. Чтобы можно было
ссылаться на тот или иной компонент
записи, поля именуются. Структура
объявления типа записи такова: <
имя
типа
>
= RECORD <
сп
.
полей
>
END
Здесь
<имя типа> - правильный идентификатор; RECORD,
END – зарезервированные слова (запись,
конец); <сп.полей>
- список полей; представляет собой
последовательность разделов записи,
между которыми ставится точка с запятой. 3.
Множества
Множества
– это набор однотипных логических
связанных друг с другом объектов.
Характер связей между объектами лишь
подразумевается программистом и никак
не контролируется Турбо Паскалем.
количество элементов, входящих в
множество, может меняться в пределах
от 0до 256 (множество, не содержащее
элементов, называется пустым).именно
непостоянством количества своих
элементов множества отличаются от
массивов и записей. Два
множества считаются эквивалентными
тогда и только тогда, когда все их
элементы одинаковы, причём порядок
следования элементов множества
безразличен. Если все элементы одного
множества входят также и в другое,
говорят о включении первого множества
во второе. Описание
типа множества имеет вид: <
имя
типа
>
= SET OF <
баз
.
тип
>
Здесь
<имя типа> - правильный индификатор; SET,
OF – зарезервированные слова (множество,
из); <баз.тип>
- базовый тип элементов множества, в
качестве которого может использоваться
любой порядковый тип, кроме WORD, INTEGER и
LONGINT. Для
задания множества используется так
называемый конструктор множества:
список спецификаций элементов множества,
отделяемых друг от друга запятыми;
список обрамляется квадратными скобками.
Спецификациями элементов могут быть
константы или выражения базового типа,
а также – тип-диапазон того же базового
типа. 4.
Файлы
Под
файлом понимается либо именованная
область внешней памяти ПК, либо логическое
устройство – потенциальный источник
или приёмник информации. Любой
файл имеет три характерные особенности у
него есть имя, что даёт возможность
программе работать одновременно с
несколькими файлами. он
содержит компоненты одного типа. Типом
компонентов может быть любой тип Турбо
Паскаля, кроме файлов. Иными словами,
нельзя создать «файл файлов». длина
вновь создаваемого файла никак не
оговаривается при его объявлении и
ограничивается только ёмкостью устройств
внешней памяти. Файловый
тип или переменную файлового типа можно
задать одним из трёх способов: <
имя
>=
FILE OF <
тип
>;
<
имя
>=TEXT;
<имя>
= FILE;
Здесь
<имя> - имя файлового типа (правильный
индификатор); FILE,
OF – зарезервированные слова (файл, из); TEXT
– имя стандартного типа текстовых
файлов; <тип>
- любой тип Турбо Паскаля, кроме файлов. В
зависимости от способа объявления можно
выделить три вида файлов: ·
типизированные файлы (задаются
предложением FILE OF…); ·
текстовые файлы (определяются типом
TEXT); ·
нетипизированные файлы (определяются
типом FILE). О
преобразовании числовых типов данных
Паскаля
В
Паскале почти невозможны неявные
(автоматические) преобразования числовых
типов данных. Исключение сделано только
для типа integer, который разрешается
использовать в выражениях типа real.
Например, если переменные описаны
следующим образом: Var
X: integer; Y: real; то
оператор будет
синтаксически правильным, хотя справа
от знака присваивания стоит целочисленное
выражение, а слева – вещественная
переменная, компилятор сделает
преобразование числовых типов данных
автоматически. Обратное же преобразование
автоматически типа real в тип integer в Паскале
невозможно. Вспомним, какое количество
байт выделяется под переменные типа
integer и real: под целочисленный тип данных
integer выделяется 2 байта памяти, а под
real – 6 байта. Для преобразования real в
integer имеются две встроенные функции:
round(x) округляет вещественное x до
ближайшего целого, trunc(x) усекает
вещественное число путем отбрасывания
дробной части.Целочисленные типы данных в Паскаль
Тип
Диапазон
Требуемая память (байт)
byte
0..255
1
shortint
-128..127
1
integer
-32768.. 32767
2
word
0..65535
2
longint
-2147483648..2147483647
4
имя: Петр, возраст: 17Комментарии в Паскале
Вещественные типы данных в Паскаль
Тип
Диапазон
Требуемая память (байт)
real
2.9 * 10E-39 .. 1.7 * 10E38
6
single
1.5 * 10 E-45 .. 3.4 * 10E38
4
double
5 * 10E-324 .. 1.7 * 10E308
8
extended
1.9 * 10E-4951 .. 1.1 * 10E4932
10
Константы в Паскале
1
2
3
4
5
6
const
x=
17
;
var
myname:
string
;
begin
myname:
=
"Петр"
;
writeln
("имя: "
,
myname,
", возраст: "
,
х)
end
.
«Красивый» вывод целых и вещественных чисел
Арифметические операции в Паскале
Порядок выполнения операций
Стандартные арифметические процедуры и функции Pascal
Inc(x,n) где x — порядкового типа, n — целого типа; процедура inc увеличивает x на n. a:
=-
9
;
b:
=
abs
(a)
;
{ b = 9}
(S=ширина * толщина, V=площадь*высота)Подразделение типов переменных
Порядковые типы
Вещественные типы
Массивы
Записи
Файлы
В заключение
Тип
Диапазон
Мантисса, знаков
Требуемая память (байт)
REAL
2.9*10Е-39..1.7*10Е38
11-12
SINGLE
1.5*10Е-45..3.4*10Е38
7-8
DOUBLE
5.0*10Е-324..1.7*10Е308
15-16
EXTENDED
1.9*10Е-4951..1.1*10Е4932
19-20
COMP
-2Е+63+1..2Е+63-1
10-20
