|
|
Операции над данными скалярных типов. Выражения
Выражение – это синтаксическая единица языка программирования, определяющая способ вычисления некоторого значения. Выражение является формулой, состоящей из операндов и знаков операций. Операнды – это данные, которые участвуют в вычислении; в качестве операндов могут быть константы, переменные и функции со списками параметров в круглых скобках. Операции делятся на унарные и бинарные операции. Унарные операции имеют только один операнд, который записывается после знака операции. Бинарные операции имеют два операнда, знак операции записывается между операндами. Последовательность выполнения операций в выражении определяется тремя факторами: § приоритетом операций; § порядком расположения операции; § использованием скобок. Выражение, тип значения которого является арифметическим, называется арифметическим выражением. Выражение, тип значения которого является булевским, называется логическим выражением. Выражение, значение которого является символом или символьной строкой, называется символьным выражением. По характеру выполняемых действий операции над данными скалярных типов можно разбить на следующие группы: 1) арифметические операции: a. унарные: +,-; b. бинарные: +,-,*,/,div,mod; 2) операции отношения: = , <>, <=,>=,>,<; 3) логические операции: not, and, or, xor; 4) поразрядные операции: not, and, or, xor, shl, shr.
Унарные, арифметические операции представлены в табл. 6.1.
Табл. 6.1. Унарные операции
Бинарные, арифметические операции представлены в табл. 6.2.
Табл. 6.2. Бинарные операции
Операции отношения представлены в таблице 6.3. Табл. 6.3 . Операции отношения
Логические операции выполняются по правилам булевой алгебры, представленным в таблице 6.4. Табл. 6.4. Таблица истинности логических операций
Логические операции and (конъюнкция), or (дизъюнкция), xor (исключающее ИЛИ) являются бинарными; операнды A и B булевского типа, и результат – булевского типа. Логическая операция not является унарной; ее операнд и результат имеют булевский тип.
Стандартные, математические функции приведены в табл. 6.5. Математические функции можно использовать только с аргументами целого и вещественного типа.
Табл. 6.5. Арифметические функции
Набор стандартных математических функций ограничен в библиотеке языка Паскаль, поэтому остальные функции определяются из следующих математических соотношений: tg(X)=sin(X)/cos(X); ctg(X)=1/tg(X); loga(X)=ln(X)/ln(A) Ax=exp(X*ln(A)), X-вещественное число, A>0; arcsin(X)=arctan(X/sqrt(1-sqr(X))); arccos(X)=arctan(sqrt(1-sqr(X))/X).
Поразрядные (битовые) операции выполняются над кодами целых чисел; к ним относятся битовые логические операции и операции сдвига, приведенные в табл.6.6.
Табл. 6.6. Поразрядные операции
Пример.
Приоритеты операции над данными скалярных типов приведены в табл. 6.7. Табл. 6.7. Приоритеты операций
Одноприоритетные операции выполняются в порядке следования слева направо. Операторы языка Паскаль
Операторы языка программирования предназначены для описания действий, предусмотренных алгоритмом решения задачи. Оператор в программе может быть помеченным или непомеченным. Операторы языка Паскаль делятся на две группы: § простые операторы; § структурные операторы. К простым операторам относятся оператор присваивания, оператор вызова процедуры и оператор перехода. К структурным операторам относятся составной оператор, условные операторы, операторы цикла.
Простые операторы
Оператор присваивания имеет следующий синтаксис:
<имя переменной>:=<выражение> := ¾ знак операции присваивания. Выполнение оператора присваивания приводит к вычислению значения выражения в правой части оператора и присваиванию этого значения переменной в левой части оператора. Тип переменной должен быть совместим с типом выражения. Два типа являются совместимыми, если: § они описаны одним и тем же описателем; § в случае целых типов допустимы следующие присваивания: · переменной типа longint можно присваивать значения типа byte, integer, word; · переменной типа Integer можно присваивать значения типа byte; · переменной типа Word можно присваивать значения типа byte; § вещественной переменной типа real, single, double можно присвоить значение целого типа; § переменной порядкового типа можно присваивать значения типа-диапазона этого типа. Оператор вызова процедуры состоит из имени процедуры, за которым записывается список аргументов процедуры в круглых скобках. Список аргументов может отсутствовать. Типы аргументов должны быть совместимы с типами формальных параметров, объявленных в описании процедуры. Выполнение оператора вызова процедуры приводит к активизации действий, определенных в теле процедуры в ее описании. Примеры оператора вызова процедуры.
Read(A,B,C); { ввод с клавиатуры значений переменных A, B, C } Clrscr; {очистка экрана }
Оператор перехода состоит из ключевого слова goto и следующей за ним метки: Goto <метка>. Выполнение оператора приводит к передаче управления на оператор, помеченный указанной меткой. Стандартный ввод-вывод используется весьма часто во всех программах и выполняется с помощью стандартных процедур ввода-вывода. Для ввода числовых и символьных данных используются стандартные процедуры read и readln. Числовые значения при вводе разделяются пробелами или вводятся с новой строки. Значения, разделенные пробелами, сначала заносятся в буфер и после нажатия клавиши ENTER пересылаются в оперативную память ПК. Максимальная длина буфера ввода-вывода равна 127 байтам. Пример 1. Var R: real; I: integer; ……………………….. read(R,I); ……………………….. Вводимые данные: 33.45 18 Enter
В результате R будет равно 33.45, а I – 18. Процедура Readln отличается от процедуры Read тем, что после ввода значения автоматически выполняется переход на следующую строку, даже если в строке остались значения. Кроме того, эта процедура может вызываться без параметров, в этом случае пропускаются все символы текущей строки.
Пример 2. Var R: real; I: integer; ……………………….. read(R,I); ……………………….. Вводимые данные: 33.45 Enter 18 Enter
Для вывода числовых и символьных данных используются стандартные процедуры write и writeln. В списках аргументов этих процедур указываются любые выражения. Пример 3. Var R: real; I: integer; ……………………….. R:=5.9; I:=7; ……………………….. write(‘R= ‘,R, ‘I=’,I); ……………………….. Выводимые данные: К=5.9 Ш=7 Enter
Процедура writeln отличается от процедуры write тем, что после вывода значения автоматически выполняется переход на следующую строку. Кроме того, эта процедура может вызываться без параметров, в этом случае курсор переводится в начало следующей строки.
Структурные операторы
Составной оператор объединяет группу операторов в единое целое, после чего они рассматриваются компилятором как один оператор. Составной оператор имеет следующий синтаксис: Begin <оператор 1>; <оператор 2>; …<оператор n> end Составной оператор используется в тех случаях, когда в программе допускается написать один оператор, а требуется выполнить группу операторов. Составной оператор соответствует алгоритмической структуре “Следование” (см. рис. 7.1). К условным операторам относятся операторы if и case. Условный оператор if обеспечивает выбор из двух альтернатив в зависимости от условия и имеет следующий синтаксис: If <логическое выражение> then <оператор 1> else <оператор 2>; Оператор 1 выполняется, если значение логического выражения – True, а оператор 2 выполняется, если значение логического выражения – False. Оператор If допускается в неполной форме: If <логическое выражение> then <оператор >; Если после then и else необходимо выполнить группу операторов, то они должны быть объединены в составной оператор, например, If A>B then begin X:=A+B; Y:=A*B end; Условный оператор соответствует алгоритмической структуре “Разветвление”, блок-схема которой на рис. 7.2.
……………..
Оператор выбора case обеспечивает возможность выполнения одного из нескольких действий и имеет следующий синтаксис: Case <выражение> of <список констант 1>: <оператор 1>; <список констант 2>: <оператор 2>; …… <список констант n>: <оператор n> else <оператор > end;
Перед else точка с запятой не ставится. Ветвь else может отсутствовать. Список констант может содержать одну константу; несколько констант, разделенных запятыми; или интервал значений
Пример.
Var Symbol: Char; ……………………. Begin ……………………. Case Symbol of ‘0’..’9’: writeln(‘Это цифра’); ‘A’..’Z’: writeln(‘Это прописная буква’); ‘a’..’z’: writeln(‘Это строчная буква’); ‘=’: writeln(‘Это знак операции сравнения’) else writeln(‘другой символ’); end;
Рассмотрим операторы цикла языка Паскаль. Язык Паскаль поддерживает три конструкции цикла: · оператор цикла с предусловием while-do; · оператор цикла с постусловием repeat-until; · оператор цикла с параметром for. Оператор while-do имеет следующий синтаксис: While < логическое выражение > do <оператор> или While < логическое выражение > begin <операторы> end Блок-схема оператора цикла представлена на рис. 7.3. Тело цикла – это оператор или составной оператор. В операторе while-do тело цикла может не выполниться ни разу. Логическое выражение – это условие продолжения цикла. Проверка условия продолжения цикла выполняется перед очередной итерацией. Итерация – это выполнение операторов тела цикла.
Оператор цикла repeat-until имеет следующий синтаксис: Repeat <оператор 1> <оператор 2> …. <оператор n> until <логическое выражение> В операторе repeat-until не требуется использование составного оператора. Блок-схема оператора repeat-until показана на рис. 7.4, где логическое выражение является условием выхода из цикла. Операторы тела цикла repeat-until выполняются хотя бы один раз. Проверка условия выхода из цикла происходит после очередной итерации. Оператор цикла с параметром используется в тех случаях, когда точно известно число итераций, отсчет числа итераций выполняется с помощью управляющей переменной, которая называется параметром цикла. Перед выполнением цикла известны начальное N1 и конечное N2 значение параметра цикла. Шаг изменения параметра равен 1. Если N1<N2 (см. рис. 7.5) , то оператор цикла с параметром имеет следующий синтаксис: For <параметр цикла>:=<выражение N1> to <выражение N2> Если N1>N2 (см. рис. 7.6) , то оператор цикла с параметром имеет следующий синтаксис: For <параметр цикла>:=<выражение N1> downto <выражение N2> В Паскале оператор цикла с параметром имеет два ограничения: · Шаг изменения параметра может быть равен только 1, если используется ключевое слово to, или –1,если используется ключевое слово downto. · Переменная – параметр цикла должна быть только порядкового типа и должна быть локальной.
|
|
