- •Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Тульский государственный университет»
- •Конспект лекций
- •Информатика
- •Содержание
- •Системы счисления. Позиционные и непозиционные системы
- •2.1. Кодирование текста
- •2.2. Растровая и векторная графика
- •2.3. Представление цвета
- •2.4. Представление звука. Ацп. Цап
- •3.1. Принцип фон Неймана
- •3.2. Общая структурная схема процессора
- •3.3. Арифметико-логическое устройство (алу)
- •3.4. Адрес ячейки памяти
- •3.5. Регистры процессора
- •3.6. Как процессор складывает два числа
- •4.1. Эволюция средств вычислений
- •4.2. Эволюция эвм
- •4.3. Поколения эвм
- •5.1. Эволюция персональных эвм
- •5.2. Классификация эвм
- •6.1. Программное обеспечение
- •6.2. Функции ос
- •6.3. Трансляция программ
- •6.5. Декомпозиция
- •6.6. Объектно-ориентированное программирование
- •7.1. Понятие алгоритма. Свойства алгоритма
- •7.2. Способы записи алгоритма: псевдокод, блок-схема
- •7.3. Преобразование программы в машинные коды. Интерпретаторы и компиляторы
- •7.4. Оптимизация кода для повышения эффективности
- •7.5. Структура ide. Отладка программ
- •8.1. Описание структуры проекта
- •8.2. Описание структуры модуля
- •8.3. Описание элементов программ
- •8.4. Алфавит языка программирования
- •8.5. Идентификаторы, константы, выражения
- •9.1. Целая и вещественная арифметика
- •9.2. Приоритет операций
- •9.3. Встроенные функции. Построение сложных выражений
- •10.1. Встроенные типы данных. Целые типы. Представление знака числа. Арифметическое переполнение
- •10.1.1. Встроенные типы данных
- •10.1.2. Целые типы
- •10.1.3. Представление знака числа
- •10.1.4. Арифметическое переполнение
- •10.2. Вещественные типы. Сопроцессор
- •10.3. Текстовые типы
- •10.4. Логический тип
- •10.5. Оператор присваивания. Совместимость типов по присваиванию
- •11.1. Устройства вывода
- •11.2. Объекты, обеспечивающие вывод данных на экран
- •11.2.1. Перечень компонентов ввода и отображения текстовой информации
- •11.2.2. Отображение текста в надписях компонентов Label, StaticText и Panel
- •11.2.3. Окна редактирования Edit и MaskEdit
- •11.2.4. Многострочные окна редактирования Memo и RichEdit
- •11.2.5. Группа радиокнопок – компонент RadioGroup
- •Ввод и отображение целых чисел — компоненты UpDown и SpinEdit
- •11.2.6. Компоненты выбора из списков — ListBox, CheckBox, CheckListBox и ComboBox
- •11.2.7. Таблица строк — компонент StringGrid
- •11.2.8. Функция InputBox
- •11.2.9. Процедура ShowMessage
- •11.3. Вывод в текстовый файл
- •11.3.1. Объявление файла
- •Назначение файла
- •11.3.2. Вывод в файл
- •11.3.3. Открытие файла для вывода
- •11.3.4. Ошибки открытия файла
- •11.3.5. Закрытие файла
- •11.4. Устройства ввода. Ввод с клавиатуры. Реакция на действия пользователя
- •11.4.1. Устройства ввода
- •11.5. Ввод из файла
- •11.5.1. Открытие файла
- •11.5.2. Чтение данных из файла
- •11.5.3. Чтение чисел
- •11.5.4. Чтение строк
- •12.1. Ветвление
- •12.2. Логические (булевские) операции
- •12.3. Составной оператор
- •12.4. Оператор ветвления if
- •12.5. Оператор ветвления case
- •12.6. Исключительные ситуации
- •13.1. Функции цикла в программе. Циклы с пред- и постусловием
- •13.2. Оператор While. Вечные циклы
- •13.3. Вечные циклы
- •13.4. Оператор repeat. Процедуры inc и dec
- •13.5. Цикл с переменной for
- •13.6. Команды break и continue
- •13.7. Вложенные циклы
- •13.8. Примеры задач с циклами
- •14.1. Объявление массива
- •14.2. Операции с массивами
- •14.2.1. Вывод массива
- •14.2.2. Ввод массива
- •14.2.3. Поиск минимального (максимального) элемента массива
- •14.2.4. Поиск в массиве заданного элемента
- •14.3. Ошибки при использовании массивов
- •15.1. Создание пользовательских функций. Передача аргументов
- •15.2. Глобальные и локальные переменные
- •15.3. Примеры написания пользовательских функций
- •15.4. Процедуры
- •15.5. Процедуры программиста
- •15.6. Передача параметров по ссылке и значению
- •15.7. Перегрузка процедур и функций
- •15.8. Упреждающее объявление процедур и функций (forward)
- •16.1. Основные понятия компьютерной графики
- •16.2. Получение сведений о режимах экрана. Эффекты прозрачности
- •16.3. Графические построения
- •16.4. Построение графиков функций
- •16.5. Использование компонента tChart
- •16.6. Обновление изображения
- •17.1. Анимация на основе операции xor
- •17.2. Буферизация фона
- •17.3. Работа с таймером
- •18.1. Виды диалога
- •18.2. Стандарты пользовательского интерфейса
- •18.2.3. Размеры окон
- •18.2.2. Размеры элементов управления
- •Надписи на элементах управления:
- •18.2.4. Схема расположения
- •19.1. Технология mmx
- •19.2. Мультимедийные аппаратные интерфейсы
- •20.1. Тест Тьюринга
- •20.2. Представление знаний и вывод на знаниях
- •20.3. Модели представления знаний
- •20.4. Вывод на знаниях
- •21.1. Основы телекоммуникаций и распределенной обработки информации
- •21.2. Каналы связи
- •21.2.1. Аналоговые и цифровые каналы
- •21.2.2. Коммутируемые и выделенные каналы
- •21.2.3. Двух- и четырехпроводные каналы
- •21.3. Семиуровневая модель osi
- •21.3.1. Физический уровень
- •21.3.2. Канальный уровень
- •21.3.3. Верхние уровни osi
- •21.4. Управление потоком
- •21.5. Технология "клиент-сервер"
- •22.1. Методы защиты информации
- •22.2. Основы криптографии
- •22.3. Симметричные криптосистемы
- •22.3.1.Моно- и многоалфавитные подстановки
- •22.3.2. Перестановки
- •22.3.3. Гамирование и блочные шифры
- •22.4. Алгоритмы цифровой подписи
- •22.5. Сжатие данных
- •22.5.1. Методы сжатия изображений
- •22.6. Понятие об экономических и правовых аспектах информационных технологий
9.1. Целая и вещественная арифметика
Выражение состоит из операндов и операторов. Операторы находятся между операндами и обозначают действия, которые выполняются над операндами. В качестве операндов выражения можно использовать: переменную, константу, функцию или другое выражение. Основные алгебраические операторы приведены в табл. 9.1.
Таблица 9.1.
Алгебраические операторы
Оператор |
Действие |
+ |
Сложение |
- |
Вычитание |
* |
Умножение |
/ |
Деление |
DIV |
Деление нацело |
MOD |
Вычисление остатка от деления |
При записи выражений между операндом и оператором, за исключением операторов DIV и MOD, пробел можно не ставить.
Результат применения операторов +, -, * и / очевиден.
Оператор DIV позволяет получить целую часть результата деления одного числа на другое. Например, значение выражения 15 DIV 7 равно 2.
Оператор MOD, деление по модулю, позволяет получить остаток от деления одного числа на другое. Например, значение выражения 15 MOD 7 равно 1.
В простейшем случае выражение может представлять собой константу или переменную.
Примеры выражений:
1230.001* i+1
А + В/С Summa*0.75 (В1+ВЗ+ВЗ)/3
Cena MOD 100
Тип выражения определяется типом операндов, входящих в выражение, и зависит от операций, выполняемых над ними. Например, если оба операнда, над которыми выполняется операция сложения, целые, то очевидно, что результат тоже является целым. А если хотя бы один из операндов дробный, то тип результата дробный, даже в том случае, если дробная часть значения выражения равна нулю.
Важно уметь определять тип выражения. При определении типа выражения следует иметь в виду, что тип константы определяется ее видом, а тип переменной задается в инструкции объявления. Например, константы 0, 1 и -512 — целого типа (integer), а константы 1.0, 0.0 и 3.2Е-05 — вещественного типа (real).
Любые операции с вещественными числами выполняются с некоторой погрешностью.
В таблице 9.2. приведены правила определения типа выражения в зависимости от типа операндов и вида оператора.
Таблица 9.2
Правила определения типа выражения
Оператор |
Тип операндов |
Тип выражения |
*, +, - |
Хотя бы один из операндов вещественного типа |
Вещественный тип |
*, +, - |
Оба операнда целого типа |
Целый тип |
/ |
Вещественный или целый тип |
Всегда вещественный тип |
DIV, MOD |
Всегда целый тип |
Всегда целый тип |
Правила использования операций с операндами различного типа приводятся в табл.9.3.
Таблица 9.3.
Правила использования операций с операндами различного типа
Операция |
Действие |
Тип операндов |
Тип результата |
not |
Отрицание |
Логический |
Логический |
not |
Отрицание |
Любой целый |
Тип операнда |
@ |
Адрес |
Любой |
Указатель |
* |
Умножение |
Любой целый |
Наименьший целый |
* |
Умножение |
Любой вещественный |
Extended |
* |
Пересечение множеств |
Множественный |
Множественный |
/ |
Деление |
Любой вещественный |
Extended |
div |
Целочисленное деление |
Любой целый |
Наименьший целый |
mod |
Остаток от деления |
Любой целый |
Наименьший целый |
and |
Логическое И |
Логический |
Логический |
and |
Логическое И |
Любой целый |
Наименьший целый |
shl |
Левый сдвиг |
Любой целый |
Наименьший целый |
shr |
Правый сдвиг |
Любой целый |
Наименьший целый |
+ |
Сложение |
Любой целый |
Наименьший целый |
+ |
Сложение |
Любой вещественный |
Extended |
+ |
Объединение множеств |
Множественный |
Множественный |
+ |
Сцепление строк |
Строковый |
Строковый |
- |
Вычитание |
Любой целый |
Наименьший целый |
- |
Вычитание |
Любой вещественный |
Extended |
or |
Логическое или |
Логический |
Логический |
or |
Логическое или |
Любой целый |
Наименьший целый |
= |
Равно |
Любой простой или строковый |
Логический |
<> |
Не равно |
Любой простой или строковый |
Логический |
< |
Меньше |
Любой простой или строковый |
Логический |
<= |
Меньше или равно |
Любой простой или строковый |
Логический |
> |
Больше |
Любой простой или строковый |
Логический |
>= |
Больше или равно |
Любой простой или строковый |
Логический |
Унарная операция @ применяется к операнду любого типа и возвращает результат типа pointer, в котором содержится адрес операнда. Если операция @ применяется к процедуре, функции или методу в объекте, ее результатом будет адрес точки входа в эту процедуру (функцию, метод). Этот адрес можно использовать только в подпрограмме, написанной на Ассемблере, или во фрагментах INLINE.
В Object Pascal определены следующие логические операции:
-
not - логическое НЕ;
-
and - логическое И;
-
or - логическое ИЛИ;
-
xor - исключительное ИЛИ.
Логические операции применимы к операндам целого и логического типов. Если операнды - целые числа, то результат логической операции есть тоже целое число, биты которого (двоичные разряды) формируются из битов операндов по правилам, указанным в табл.9.4.
Таблица 9.4
Правила формирования
Логичеcкие операции над данными целого типа (поразрядно) |
|||||
Операнд 1 |
Операнд 2 |
not |
and |
or |
xor |
1 |
- |
0 |
- |
- |
- |
0 |
- |
1 |
- |
- |
- |
0 |
0 |
- |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
- |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
- |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
- |
1 |
1 |
0 |
К логическим же в Object Pascal обычно относятся и две сдвиговые операции над целыми числами:
-
i shl j - сдвиг содержимого i на j разрядов влево; освободившиеся младшие разряды заполняются нулями;
-
i shr j - сдвиг содержимого i на j разрядов вправо; освободившиеся старшие разряды заполняются нулями.
В этих операциях i и j - выражения любого целого типа.
Логические операции над логическими данными дают результат логического типа по правилам, указанным в Табл.9.5.
Таблица 9.5
Правила проведения логических операций
Логические операции над данными логического типа |
|||||
Операнд 1 |
Операнд 2 |
not |
and |
or |
xor |
True |
- |
False |
- |
- |
- |
False |
- |
True |
- |
- |
- |
False |
False |
- |
False |
False |
False |
False |
True |
- |
False |
True |
True |
True |
False |
- |
False |
True |
True |
True |
True |
- |
True |
True |
False |
Операция отношения in применяется к двум операндам. Первым (левым) операндом должно быть выражение любого порядкового типа, вторым - множество, состоящее из элементов того же типа, или идентификатор множественного типа. Результат операции будет True, если левый операнд принадлежит множеству.