Операторы языка Project Pascal

Введение 
 
1. Операции и выражения 
 
2. Операторы языка Object Pascal 
 
3. Организация ввода-вывода 
 
Выводы 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЛИТЕРАТУРА

1.  
   Марченко А.И., Марченко Л.А. Программирование в среде Turbo Pascal 7.0. – 8-е изд. – К.: ВЕК+, СПб.: КОРОНА принт, 2004.
2.  
   Ставровский А.Б. Первые шаги в программировании. Самоучитель. – М.: «Вильямс», 2003.
3.  
   Галисеев Г.В. Программирование в среде Delphi 7. Самоучитель. – М.: «Вильямс», 2004.

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 
Главную часть программы на языке Object Pascal составляет раздел операторов, в котором реализуется алгоритм решения поставленной задачи, т.е. именно в нем с предварительно описанными переменными, константами, значениями функций и т.п. выполняются определенные действия, позволяющие получить результат, ради которого создается программа. 
 
Раздел операторов начинается ключевым словом ^ Begin (начало), затем следуют операторы языка, отделяемые друг от друга точкой с запятой. Завершают раздел ключевое слово End и точка. 
 
Операторы выполняются строго последовательно в том порядке, в котором они записаны в тексте программы в соответствии с синтаксисом и семантикой языка программирования. Некоторые операторы (перехода, условные) позволяют нарушить естественный последовательный порядок выполнения операторов. 
 
Целью лекции является изучение принципов использования выражений и операторов в программах на языке Object Pascal.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. ОПЕРАЦИИ И ВЫРАЖЕНИЯ

1.1. Приоритет операций и их  классификация

 
Выражение в программировании служит для определения порядка выполнения действий над элементами данных и состоит из операндов (констант, переменных, обращений к функциям), круглых скобок и знаков операций. 
 
По количеству операндов операции делятся на унарные и бинарные. Унарные операции имеют только один операнд, перед которым располагается символ операции. К унарным относятся: операции изменения знака «-» (минус) и сохранения знака «+» (плюс), а также логическое отрицание «not» (НЕ) и взятия адреса @, например,

Выражение	Результат
-7	-7
-(-9)	9
+5	5
not False	True

 
Остальные операции являются бинарными  и содержат два операнда, между  которыми ставится символ операции, например,

Выражение	Результат
5+7	12
(4-2)*5+10	20
True or False	True

 
По характеру выполняемых действий операции разделяются на следующие группы: 
 
1. Арифметические операции:

•  
  унарные: +, -
•  
  бинарные: +, -, *, /, div, mod

 
2. Операции отношения: 
 
=, <>, <, >, <=, >= 
 
3. Булевы (логические) операции: 
 
not, and, or, xor 
 
4. Поразрядные логические и сдвиговые операции: 
 
not, and, or, xor, shl, shr 
 
5. Строковая операция (конкатенация): 
 
+ 
 
6. Операции над множествами: 
 
+, -, *, in, <=, >= 
 
7. Операция взятия адреса: 
 
@ 
 
Последовательность выполнения операций в выражении определяется тремя факторами:

•  
  приоритетом операций;
•  
  порядком расположения операций в выражении;
•  
  использованием скобок.

 
По приоритету все операции делятся на четыре группы (табл.1.1). 
 

 

 

Таблица 1.1. Приоритет операций

Приоритет	Операции	^ Категория операций
Первый (высший)	+ - not @	Унарные операции
Второй	* / div mod and shl shr	Бинарные операции типа умножения
Третий	+ - or xor	Бинарные операции типа сложения
Четвертый (низший)	= <> < > <= >= in	Бинарные операции отношения

 
Операции первого (высшего) приоритета выполняются в первую очередь. Операции четвертого (низшего) приоритета выполняются  в последнюю очередь. Операции с  равным приоритетом выполняются  слева направо, хотя иногда компилятор для генерации оптимального кода может переупорядочить операнды. Скобки служат для изменения обычного порядка обработки операций. Подвыражение, заключенное в скобки, сначала  вычисляется как отдельный операнд, а затем его результат используется для выполнения операций, обрамляющих  скобки. 
 
Р  
ис. 1.1 иллюстрирует порядок выполнения операций в сложных выражениях. 
^

1.2. Типы выражений

 
В зависимости от используемых операций и типов операндов выражения  бывают арифметическими, логическими, отношения, строковыми и др. 
^

Арифметические выражения

 
Арифметическое выражение порождает целое или действительное значение. Наиболее простыми формами арифметических выражений являются: целая или действительная константа без знака; целая или действительная переменная; элемент массива целого или действительного типа; функция, принимающая целое или действительное значение. 
 
Значение переменной или элемента массива должно быть определено до их появления в арифметическом выражении. Другие арифметические выражения составляются из вышеперечисленных простых форм путем применения круглых скобок и арифметических операций. 
 
Арифметические операции выполняют арифметические действия в выражениях над значениями операндов целого и вещественного типа (группы integer и real) и представлены в табл. 1.2.

Табл. 1.2. Арифметические операции

Знак операции	Операция и действие		Типы операндов	^ Тип результата
Унарные
+	+А	Сохранение знака	integer    real	integer    real
-	-А	Изменение знака	integer    real	integer    real
Бинарные
+	A+B	Сложение	integer    real    real, integer	integer    real    real
-	A-B	Вычитание	integer    real    real, integer	integer    real    real
*	A*B	Умножение	integer    real    real, integer	integer    real    real
/	A/B	Деление	integer    real    real, integer	real    real    real
div	A div B	Целочисленное деление	integer	integer
mod	A mod B	Остаток от деления	integer	integer
Поразрядные (битовые) булевские и сдвиговые операции
not	not A	Арифметическое НЕ	integer	integer
and	A and B	Арифметическое И	integer	integer
or	A or B	Арифметическое ИЛИ	integer	integer
xor	A xor B	Арифметическое исключающее ИЛИ	integer	integer
shl	A shl B	Целочисленный сдвиг влево	integer	integer
shr	A shr B	Целочисленный сдвиг вправо	integer	integer

 
Следует только помнить, что если операнды принадлежат к различным типам, то тип результата будет более  охватывающим. 
 
^ Операции сложения (+) и вычитания (-) выполняются так же, как и в обычных арифметических выражениях. Допускается смешение типов integer и real в одном выражении, например: 
 
Выражение Результат 
 
34+17.09 51.09 
 
5-43 -38 
 
67+(-12+6.05) 61.05 
 
Операции умножения (*) и деления (/) имеют наивысший приоритет и выполняются с данными типа integer и real, причем тип результата операции деления (/) всегда будет вещественным. 
 
Выражение Результат 
 
134*12 1608 
 
1.22*3.05 3.72 
 
997/4 249.25 
 
Целочисленное деление (div) отличается от обычной операции деления тем, что возвращает целую часть частного, дробная часть отбрасывается. Перед выполнением операции оба операнда округляются до целых значений. Результат целочисленного деления всегда равен нулю, если делимое по модулю меньше делителя. 
 
Выражение Результат 
 
11 div 5 2 
 
2 div 3 0 
 
-13 div 4 -3 
 
25 div –6 -4 
 
-13 div –4 3 
 
^ Деление по модулю (mod) восстанавливает остаток, полученный при выполнении целочисленного деления. 
 
Выражение Результат 
 
14 mod 5 4 
 
-13 mod 4 -1 
 
13 mod –4 1 
 
-13 mod –4 -1 
 
В арифметические выражения могут включаться стандартные функции, определенные в языке. Перечень некоторых таких функций приведен в табл. 1.3. 
 
Таблица 1.3. Арифметические функции и процедуры

Функция, процедура	Обозначение	^ Тип аргумента	Тип результата	Примеры
				Выражение	Результат
Абсолютное значение, |x|	Abs(х)	Integer    Real	Integer    Real	Abs(-56)     Abs(-2*0.15)	56    3.00000000000000Е-0001
Арктангенс, arctg(x)	ArcTan(x)	Integer    Real	Real    Real	ArcTan(1)*180/Pi	4.50000000000000E+0001
Косинус, cos(x)	Cos(х)	Integer    Real	Real    Real	Cos(60*Pi/180)	5.00000000000000E-0001
Экспонента, ex	Exp(x)	Integer    Real	Real    Real	Exp(1)    Exp(-1.5*2)	2.71828182845905E+0000    4.97870683678639E-0002
Натуральный логарифм, ln(x)	Ln(x)	Integer    Real	Real    Real	Ln(3)    Ln(0.12*10)	1.09861228866811E+0000    1.82321556793955E-0001
pЧисло	Pi		Real	Pi	3.14159265358979E+0000
Синус, sin(x)	Sin(x)	Integer    Real	Real    Real	Sin(30*Pi/180)	5.00000000000000E-0001
Возведение в квадрат, х2	Sqr(х)	Integer    Real	Integer    Real	Sqr(4)    Sqr(10.25)	16    1.05062500000000E+0002
Квадратный корень	Sqrt(x)	Integer    Real	Real    Real	Sqrt(16) Sqrt(Sin(30*Pi/180))	4.00000000000000E+0000    7.07106781186548E-0001
Дробное, представляющее целую часть вещественного	Int(х)	Integer    Real	Real    Real	Int(123)    Int(123.448)    Int(-345.555)	1.23000000000000E+0002    1.23000000000000E+0002    -3.45000000000000E+0002
Дробное, представляющее дробную часть вещественного	Frac(x)	Integer    Real	Real    Real	Frac(1.7)    Frac(-25.14)    Frac(-17)	7.00000000000000E-0001    -1.40000000000000E-0001    0.00000000000000E+0000
Целое, полученное отбрасывания дробной  части	Trunc(x)	Integer    Real	Integer    Integer	Trunc(123)    Trunc(123.448)    Trunc(-347.513)	123    123    -347
Целое, полученное путем округления вещественного	Round(x)	Integer    Real	Integer    Integer	Round(27.768)    Round(35.432)    Round(-24.815)    Round(-97.264)	28    35    -25    -97
Случайное число из диапазона 0.. 0.99	Random		Real	Random	2.32830643653870E-0010
Целое случайное число из диапазона 0..I	Random(I)	Integer	Integer	Random(1000)	318

 
В программах часто используются функции преобразования (табл. 1.4), обеспечивающие преобразование одних типов данных в другие типы, например, целые в строковые и наоборот. 
 
Таблица 1.4. Функции преобразования

Функция	Значение функции
Chr(n)	Символ, код которого равен n
IntToStr(k)	Строка, являющаяся изображением целого k
FloatToStr(n)	Строка, являющаяся изображением вещественного n
FloatToStrF(n,f,k,m)	Строка, являющаяся изображением вещественного n. При вызове функции указывают: f — формат (способ изображения); k — точность (нужное общее количество цифр); m — количество цифр после десятичной точки
StrToInt(s)	Целое, изображением которого является строка s
StrToFloat(s)	Вещественное, изображением которого является строка s

 
Обычно функции используют в качестве операндов выражений. Параметром функции  может быть константа, переменная или  выражение соответствующего типа. 
 
^ Поразрядные (битовые) булевские и сдвиговые операции могут применяться только к операндам целого типа. Действие этих операций выполняется поразрядно над двоичным представлением операндов в соответствии с таблицами истинности, приведенными в табл. 1.5. 
 
Таблица 1.5. Таблицы истинности для поразрядных булевских операций

X	Y	not X	X and Y	X or Y	X xor Y
0	0	1	0	0	0
0	1	1	0	1	1
1	0	0	0	1	1
1	1	0	1	1	0

 
Результат операции not: целочисленное значение, равное десятичному числу, которое соответствует поразрядно инвертированному двоичному представлению исходного операнда. 
 
Результат операции and (or, xor): целочисленное значение, равное десятичному числу, которое соответствует двоичному представлению поразрядно выполненной над исходными операндами логической операции И (ИЛИ, исключающее ИЛИ). 
 
Результат операции A shl В (A shr В): целочисленное значение, равное десятичному числу, полученному в результате поразрядного сдвига влево (вправо) двоичного представления операнда А на В разрядов. Освободившиеся при этом разряды заполняются нулями. 
 
Например, если А:=11; В:=2; то 
 
Десятичное значение Двоичное представление 
 
not А 244 11110100 
 
A and В 2 00000010 
 
A or В 11 00001011 
 
A xor В 9 00001001 
 
A shl В 44 00101100 
 
A shr В 2 00000010 
 
Для правильного написания арифметических выражений и исключения ошибок при получении результата рекомендуется соблюдать следующие ограничения и правила: