4. Основные структуры программирования

Операторы действия, ветвление, циклы, подпрограммы на примере любого языка программирования.

Операторы действия

Инструкция или оператор – наименьшая автономная часть языка программирования; команда. Программа обычно представляет собой последовательность инструкций.

Например C#: if, if-else, while, do-while, for, switch-case, return и т.д. Также операторам можно считать объявление переменной (int a).

Оператор ветвления

Оператор ветвления (условная инструкция, условный оператор) — оператор, конструкция языка программирования, обеспечивающая выполнение определённой команды (набора команд) только при условии истинности некоторого логического выражения, либо выполнение одной из нескольких команд (наборов команд) в зависимости от значения некоторого выражения.

if (a == b) { … } else { … }

if a = b then begin … end else begin … end;

Оператор цикла

Цикл — разновидность управляющей конструкции в высокоуровневых языках программирования, предназначенная для организации многократного исполнения набора инструкций.

В Object Pascal циклы бывают: c предусловие(while), с постусловием (repeat .. until), цикл с параметром (for).

for (int i = 0; i < 10; i++) { … }	for i := 0 to 10 do begin … end;
while (true) { … }	while условие do begin … end;
	Repeat ... Until условие выхода;

Подпрограмма

Подпрограмма - автономная часть программы, реализующая определенный алгоритм, и допускающая обращение к себе из различных частей основной программы. Подпрограмма может быть многократно вызвана из разных частей программы. В языке Object Pascal имеется две разновидности подпрограмм: процедуры и функции.

Функции представляют собой группу операторов, в результате выполнения которых вычисляется одно значение. Возвращаемое значение в теле функции может присваиваться или имени функции или специальной предопределенной системной переменной Result, которую не нужно описывать, но которой можно пользоваться в теле функции.

Процедуры используются в тех случаях, когда в подпрограмме необходимо получить несколько результатов, либо не одного.

void print(string str) { Console.WriteLine(str); }	PROCEDURE <имя процедуры> (<список формальных параметров>); BEGIN <Операторы тела процедуры> END;
	FUNCTION <имя функции> (<список формальных параметров>): <тип возвращаемого значения>; BEGIN <Операторы тела функции> END;

Литература: [1], [2].

5. Структурные типы данных в языках программирования

Массивы, строки, файлы, записи, множества на примере любого языка программирования.

Массивы

Массив – набор однотипных компонентов (элементов), расположенных в памяти непосредственно друг за другом, доступ к которым осуществляется по индексу (индексам).

Массивы бывают одномерные и двумерные.

Описание массивов:

• Статическое (размер фиксирован и определён до начала программы)

• Динамическое (размер можно задать в ходе выполнения программы)

Пример, описывающий массив целых чисел из 10 элементов:

int[] array = new int[10];	Статические массив из 10 символов var arr: array [1..10] of integer;
	Динамический массив var DinMass: array of Real; Для работы с массивом надо выделить место в памяти с помощью процедуры: SetLength(DinMass, n); n - количество элементов в массиве.
	Двумерный динамический массив Type Mas = array of array of Real; Var a: Mas;
	Двумерный статический массив: Var a: array [1..M, 1..N] of integer;

Строки

Строка – тип данных, значениями которого является произвольная последовательность символов алфавита. Чаще всего представляет массив символов.

Обращение к элементу массива происходит как в массиве. Например, str[i]

К строкам можно применять операцию сцепления "+", операции отношения =, <, <, и др.

Функции: копирование (copy), нахождение длины строки (length), поиск подстроки в строке (pos), удаление подстроки (delete), функции преобразования значения строки в число и обратно.

Пример:

string str = “Hello, World!”;

Var str: String;

Файлы

Под файлом понимается именованная область внешней памяти ПК (жесткого диска, гибкого диска, диска CD-ROM).

Типы файлов:

• типизированные файлы <имя> : File of <тип>; (указан тип компоненты)

• текстовые файлы <имя> : TextFile; (совокупность строк переменной длины)

• нетипизированные файлы <имя> : File; (отличаются тем, что для них не указан тип компонентов)

Доступ осуществляется с помощью связывания файла с файловой переменной AssignFile. Открытие файла для чтения - Reset. Перезапись - Rewrite. Открытие для дозаписи - Append. Read - считывание. Write - запись. CloseFile - закрытие.

Для текстовых также применяются процедуры readln и writeln.

При работе с нетипизированными файлами могут применяться все процедуры и функции, доступные типизированным файлам, за исключением Read и write, которые заменяются соответственно высокоскоростными процедурам BlockRead , BlockWrite.

Пример программы чтения строк из файла:

StreamReader f = new StreamReader(“file.txt”); while (!f.EndOfStream) { Console.WriteLine(f.ReadLine()); } f.Close();

var f: textfile; s: string; begin assignfile(f, “file.txt”); reset(f); while not(eof(f)) do readln(f, s); closefile(f); end.