Бусыгин Б.С., Коротенко Г.М., Коротенко Л.М. Введение в современную информатику

Подождите немного. Документ загружается.

340

Последний цикл завершится, когда в буфер попадёт какой-либо символ.

Запомните, что Ваша программа должна в конце своей работы всегда очищать

буфер, иначе всё, что было накоплено в буфере, будет выведено в строку

MS-

DOS или в редактор среды программирования.

С учётом всего вышесказанного, реализуем вторую процедуру, которая

ожидает нажатия клавиши (рис. 8.75).

После этого можно создать программу, которая принимает символ

нажатой клавиши (рис. 8.76).

8.25.3. Строковые типы данных (String)

Строковый (или стринговый) тип данных определяет множество

символьных цепочек произвольной длины (от 1 до 255 символов). Его можно

представить себе в виде массива символов:

Var

CharArray : Array[1..255] of Char;

Для описания строкового типа используется служебное слово String и

идентификатор переменной, либо он же с квадратными скобками, в которых

{Файл Wait.inc}

Procedure Wait;

Begin

repeat until

KeyPressed

End; {Proc Wait}

Рис. 8.75. Процедура, ожидающая нажатия клавиши

Program UntilKeyPressed;

Uses Crt;

{$I clrkey.inc} {Подключаем файл clrkey.inc}

{$I wait.inc} {Подключаем файл wait.inc}

Var

c : Char;

Begin

ClrScr;

WriteLn(‘Нажмите любую символьную клавишу’);

ClrKeyBuf; {Очищаем буфер клавиатуры}

c:=ReadKey; {Ждём нажатия клавиши}

WriteLn(‘Была нажата клавиша с символом ’, c);

WriteLn;

WriteLn(‘Программа держит паузу до первого ’,

‘нажатия любой символьной клавиши... ’);

Wait; {Ждём нажатия символьной клавиши}

ClrKeyBuf {Убираем “мусор” из буфера}

End.

Рис. 8.76. Программа, котрая принимает символ нажатой клавиши

341

указана максимальная длина строки, которая не должна превышать значения

255. Если размер строки в операторе описания не указан, её длина по

умолчанию принимается равной 255-ти символам.

Type

Line = String; {Строка длиной 255 символов}

Line30 = String[30]; {Строка длиной 30 символов}

Var

STR1 : String; {Строка длиной 255 символов}

MyLine : Line;

MyLine30 : Line30; . . .

Для описанной строковой переменной длиной N символов в ТП отводится

N+1 байтов памяти, из которых первый байт с номером “0” содержит значение

текущей длины этой строки (т.е. количество символов в ней), а следующие N

байтов предназначены для хранения символов строки, например, ‘I know Turbo

Pascal’ (рис. 8.77). Проверьте это на ПК, имея в виду, что код символа “пробел”

равен 32.

При хранении данных в переменных типа String , существует одна

тонкость, которую Вы должны себе очень чётко представлять. Содержимое их

нулевого байта, хранящее количество занесённых в переменную символов,

может трактоваться по разному (рис. 8.78).

107

110

111

119

117

114

111

115

108

Номера байтов

Содержимое байтов

Рис. 8.77. Сохранение символов строки в переменной типа

String

Program StrigNumber;

Uses Crt;

Var

St : String;

Ch : Char;

By : Byte;

Begin

ClrScr;

St:='Let Me Tell You That I Love You Very Much';

WriteLn('Zero Byte Char : ', St[0]);

WriteLn('Zero Byte Ord: ', Ord(St[0]));

ReadLn

End.

Рис. 8.78. Проверка содержимого нулевого байта строки

342

При запуске программы рис.8.78 получаем следующий результат

(рис. 8.79):

Отсюда следует, что содержимое нулевого байта трактуется, как код

символа! Можно отметить также, что ТП будет видеть столько символов

строки, какое значение Вы занесёте в нулевой байт.

Итак, элементы строки нумеруются целыми числами от 1 до 255. Доступ к

каждому i-му элементу строки подобен обращению к i-му элементу массива (к

примеру, S[i]).

MyLine := ‘ABCD’ {Var MyLine : String;}

WriteLn (Ord(MyLine[0])); { На экран будет выведено “4”}

MyLine[0] := #2;

WriteLn(MyLine); {Будет выведено “АВ”}.

Строки можно присваивать строчным переменным, сливать содержимое

двух и более строк в одну (т.н. операция конкатенации, имеющая знак "+"), а

также сравнивать их между собой. Значения символов вводятся в строки

операциями Read и ReadLn:

Var

S1, S2, S3 : String;

Begin

S1 := ‘Вам ’;

S2 := ‘привет’;

S3 := S1 + S2; {S3 = ‘Вам привет’}

S3 := S3 + ‘!’; {S3 = ‘Вам привет!’}

End.

Если при присваивании символов стринговой переменной количество

символов в правой части оператора присваивания превышает описанный её

размер, то лишние символы отбрасываются.

Сравнение строк выполняется по следующим правилам:

 Более короткая строка всегда меньше, чем более длинная;

 При равных длинах производится поэлементное сравнение символов

этих строк с учётом лексикографической упорядоченности значений

стандартного символьного типа Char:

‘abcd’ = ‘abcd’

⇒

True

‘abcd’ <> ‘abcde’

⇒

True

‘abcd’ <> ‘abcd’

⇒

True

‘abcd’ > ‘abcD’

⇒

True {‘d’ < ‘D’}

‘abcd’ > ‘abc’

⇒

True

‘aBcd’ < ‘ab’

⇒

True {‘B’ < ‘b’}

Рис. 8.79. Содержание нулевого байта переменной типа

String

343

Содержимое строк можно вводить с клавиатуры. При этом Вы должны

отслеживать соответствие количества введенных символов длинне описанных

строк (рис. 8.80).

Для работы со строками существует большое количество процедур и

функций, которые приведены в таблице 8.50.

Таблица 8.50.

Процедуры и функции работы со строками

Процедуры и функции Назначение

Редактирование строк

Length(S: String) : Byte

Выдаёт текущую длину строки S

Concat(S1, S2, . . . ,Sn ):

String

Возвращает конкатенацию, то есть

слияние указанных строк S1…Sn

Copy (S: String; Start,

Len: Integer) : String

Возвращает подстроку длины Len,

начинающуюся с позиции Start строки

Delete (Var S: String;

Start, Len: Integer)

Удаляет из строки S подстроку длиной

Len, начинающуюся в позиции Start

строки S

Insert (Var S: String;

SubS: String; Start:

Integer)

Вставляет в строку S подстроку SubS,

начиная с позиции Start

Pos (SubS, S: String;):

Byte

Ищет вхождение подстроки SubS в

строке S и возвращает номер первого

символа

SubS в S или 0, если S не

содержит SubS

Процедуры преобразования

Str (x[:F[:n]]; Var S:

String)

Преобразует числовое значение Х в

строковое S. Можно задавать формат для

представления Х в строке ([:F[:n])

Val (S: String; Var x; Var

ErrCode: Integer)

Преобразует цифры из строки S в

значение числовой переменной Х

Program StringInput;

Var

S1 : String[5]; {Длина строки S1 – пять символов}

Begin

ReadLn(S1); {Вводим 6 символов: ‘Привет’}

WriteLn(S1); {Избыток символов отбрасывается. Выводится: ‘Приве’}

ReadLn

End.

Рис. 8.80. Соответствие введённых символов длине строки

344

Упражнения

1. Назовите, какие особые комбинации клавиш существуют в компьютерах

IBM PC?

2. Какие полезные функции для работы с ASCII-символами существуют в

Турбо Паскале?

3. С помощью программы, показанной на рис. 8.69, выведите на экран

компьютера символы, ASCII-коды которых превышают значение 240.

4. Создайте на экране компьютера рамки с одинарной и двойной обводкой,

используя символы рис. 8.72.

5. С использованием программы рис. 8.75 разработайте свою собственную

программу, которая опрашивает клавиатуру и ожидает нажатия нескольких

клавиш, каждой из которых соответствует определённое действие.

6. По каким правилам размещается информация в строковых переменных?

7. Разработайте программу, которая считывает символьную информацию с

клавиатуры и добавляет её к строковой переменной.

8. Разработайте программу табулирования десяти значений функции F при

изменении двух любых других.

1)(

)(1













+⋅

−

Начальные значения для переменных задайте следующие:

r = 1.56; g = 0.34; E = 2.47; S = 1.004; R = 7.492; P = 3.015.

Результаты вычисления вывести на экран в виде таблицы, построенной с

помощью символов псевдографики рис. 8.72.

345

8.26. Рекурсия, множества и текстовые файлы

8.26.1. Рекурсия

Рекурсия – это одно из средств программирования, в котором язык

Паскаль традиционно превосходит другие языки программирования. Турбо

Паскаль в полной мере позволяет строить рекурсивные алгоритмы. Под

рекурсией обычно понимается вызов функции (или процедуры) из тела этой же

самой функции (процедуры).

Рекурсивность часто испоьзуется в математике, поскольку многие

определения математических формул рекурсивны. Как пример можно привести

формулу вычисления факториала:

а также – целой степени числа:

В приведенных формулах для вычисления каждого следующего значения

необходимо знать предыдущее. В Турбо Паскале рекурсия записывается так же,

как и в формулах. К примеру, функция вычисления факториала, запишется так:

Function Fact(n : Word) : LongInt;

Begin

If n=0 Then

Fact:=1

Else

Fact := n*Fact(n -1)

End;

Целая степень числа х запишется в ТП аналогично:

Function IntPower(x : Real; n : Word) : Real;

Begin {х – число, возводимое в степень n}

If n=0 Then

IntPower:=1

Else

IntPower :=x*IntPower(x, n-1)

End;

Если в функцию передаётся n>0, то происходит следующее. Сначала

запоминаются известные значения членов выражения в ветви

Else (для

факториала это n, а для степени – х), а для вычисления неизвестных значений

вызываются те же функции, но с «предыдущими» аргументами. При этом снова

запоминаются (но уже в другом месте памяти – стеке!) известные значения







>−=

.0,)!1(*!

;0,1

nеслиnnn

nесли







−

.0,*

;0,1

nеслиxx

nесли

346

членов и осуществляются очередные вызовы. Так происходит до тех пор, пока

выражение не станет полностью определённым (в наших примерах – это

присваивание ветви Then), посля чего алгоритм начинает «раскручиваться» в

обратную сторону, извлекая из памяти «отложенные», вычисленные заранее

значения. Поскольку при этом, на каждом очередном шаге, все члены

выражений уже будут известны, через n таких «обратных» шагов мы получим

конечный результат.

Несмотря на наглядность рекурсии, во многих случаях эти же задачи более

эффективно решаются итерационными методами (при сравнимой скорости

вычислений, но с экономией памяти). Однако в задачах грамматического

разбора символьных конструкций рекурсия достаточно эффективна.

8.26.2. Множества

Тип “множество” задаётся либо перечислением значений (перечислимый

тип), либо отрезком типа, либо именем скалярного типа. Например:

Type

Letter = Set Of ‘A’..’Z’;

All = Set Of 11..88;

SubColr = Set Of (Red, Green);

AllLet = Set Of Char;

При определении множеств необходимо учитывать следующие

ограничения:

– базисный тип – должен быть любым скалярным типом (помните, что тип

Real не является скалярным!);

– максимальное число элементов – не более 256-ти;

– значения элементов из базисного типа должно принадлежать множеству

0..255.

Множества могут вычисляться с применений выражений над

множествами. Эти выражения состоят из констант, переменных и операций.

Константы из множеств – это список подмножеств, составляющих

множество:

[‘A’..’Z’, ‘a’..’z’, ‘0’..’9’]

Переменные типа множество при использовании подчиняются

специальному синтаксису – вкладываются в квадратные скобки:

Sbyte := [1, 2, 3, 4, 10, 20, 30];

Schar := [‘a’, ‘б', ‘в'];

Sdiap := [1..4]; {то ж, что и [1, 2, 3, 4]}

Schar := [‘a..п',’p..9’];

Empty := []; {Так записывается пустое множество}

347

8.26.3. Операции, применяющиеся к множествам

Над множествами определены следующие операции:

S1 = S2 {Равенство множеств. Имеет значение True если S1 и S2 состоят

из тех же самых значений независимо от их порядка}

S1 <> S2 {Неравенство множеств. Равно True если хотя бы один из

елементов отличается}

S1 <= S2 {Вхождение S1 в множество S2. Проверка на подмножество.

Имеет значение

True, если все элементы S1 содержатся в

S2, независимо от порядка расположения}

S1 >= S2 {Включение S2 в множество S1. Проверка на надмножество.

Имеет значение

True, если все элементы S2 содержатся в S1,

независимо от порядка расположения}

E in S1 или E in [..] {Проверка вхождения (принадлежности)

элемента E во множество

S1 или

принадлежность базовому типу

[..]}

S1 + S2 {Объединение множеств. Новое множество содержит все

элементы из

S1, S2 кроме тех, которые дублируются}

S1 – S2 {Разность множеств. Новое множество содержит элементы S1

без елементов S2}

S1 * S2 {Пересечение множеств. Новое множество содержит только

элементы, содержащиеся одновременно в

S1 и S2}

Например, рассмотрим операции над множествами

[1, 2, 3] = [1, 3, 2] {Даст значение True }

[1, 2] <> [1], 5 in [0..5] {Даст значение True}

[1, 2] + [3, 4] {Даст значение [1, 2, 3, 4]}

[1, 2, 3, 4] – [3, 4] {Даст значение [1, 2]}

[1, 2, 3, 4] * [3, 4, 5, 6] {Даст значение [3, 4]}

Приведём пример программи, использующей множества при проверке

символов, вводимых при нажатии клавиш клавиатуры (рис. 8.81).

8.26.4. Ввод-вывод данных и файловая система MS-DOS

Любой обмен данными требует наличия 3-х компонентов: источника

информации, её приёмника и канала связи (рис. 8.82).

Источник

Рис. 8.82. Общий вид процесса обмена данными

Приёмник

Канал связи

348

В случае обмена данными между программой и периферийными

устройствами ПК (дисками, клавиатурой, дисплеем и др.), начальным или

конечным пунктом доставки информации каналом обмена данными всегда

служит оперативная память ПК (ОЗУ). Соответственно, приёмником или

источником данных из/для этого канала в Турбо Паскале определён файл

(рис. 8.83).

Program ChekSymbol;{Программа опроса клавиатуры}

Uses Crt; {с применением множеств}

Type

Let = Set Of ‘A’..#255;

Var

Ch : Char;

Yes : Let;

No : Let;

YesNo : Let;

Begin

Yes:=[‘Y’, ‘y’, ‘Д’, ‘д’];

No :=[‘N’, ‘n’, ‘Н’, ‘н’];

YesNo:=Yes+No; {Объединение множеств}

Write(‘Продолжить?(Д/Н)’);

Repeat

Ch:=ReadKey; {Функция ReadKey возвращает код нажатого

символа}

Until Ch In YesNo; {Проверка на принадлежность Ch

множеству допустимых значений

ответов пользователя}

If Ch In No Then

Halt;

WriteLn(Ch); {Выводим символ, введённый пользователем}

WriteLn(‘Для окончания работы нажмите любую клавишу ’);

Repeat Until KeyPressed;

End.

Рис. 8.81. Использование множеств при опросе клавиатуры

Оперативная

память ПК

(ОЗП)

Внешняя

память ПК

Буфер

128 байт

MS-DOS

Рис. 8.83. Каналы ввода-вывода в ТП

Файл

Турбо Паскаль

349

Все операции обмена производятся определёнными порциями и

поддерживаются операционной системой, которая в системной области памяти

ПК выделяет специальный буфер для накапливания данных. Это делается для

уменьшения количества обращений к внешним устройствам. Размер буфера

равен 128 байт, однако может изменяться пользователем в сторону увеличения.

При записи в файл вся информация сначала направляется в буфер и там

накапливается до тех пор, пока весь объём буфера не будет заполнен. Только

после этого или после специальной команды сброса буфера происходит

передача данных.

Аналогично, при чтении из файла считывается не столько данных, сколько

запрашивается, а сколько поместится в буфер. Например, если из файла на диске

считывается 4 числа из общего количества 64, то следующие 60 читаются

уже из буфера (!).

Операция вывода данных означает пересылку данных из рабочей памяти

(ОЗУ) в файл, а операция ввода – заполнение ячеек памяти данными,

полученными из файла.

Файловая система в ТП базируется на двух уровнях представлений:

логических файлахв и физических файлах(см. п.3.2).

8.26.5. Понятие логического файла

Логический файл описывается в программе ТП как переменная файлового

типа. После этого она связывается с физическим файлом MS-DOS и может

использоваться для операций ввода-вывода. Так, если мы хотим работать с

текстовым файлом 'A:\TEXT.DAT' , то в программе должны присутствовать

следующие строки кода:

Var

f : Text; {Объявляем текстовую переменную f в качестве логического

файла, а по сути – это признак создания буферной области в

памяти ПК для размещения фрагментов физического файла}

Begin

Assign( f, 'A:\TEXT.DAT'); {Связываем физический файл

'A:\TEXT.DAT' на диске A: с логическим файлом f}

. . .

End.

После выполнения этих действия, обращения к файлу на диске будут

выполняться через файловую переменную f. Введение понятия логического

файла позволяет освободить программиста от решения сложных программных

проблем самостоятельной организации обмена данными между программой и

каждым конкретным внешним устройством, имеющим, естественно, свою

собственную систему команд доступа и структуру организации массивов

данных разных типов.