Var d, e, f: real;

procedure Norma (a,b: real; var c: integer);

begin c:=sqrt(sqr(a)+sqr(b));

end;

begin

readln (d,e);

Norma (d,e,f);

writeln(f); end.

Здесь d, e, f фактические параметры, которые используются при вызове процедуры. С другой стороны это глобальные переменные. Запишем модифицированное тело вызова Norma:

a:=d; b:=e; begin f:=sqrt(sqr(a)+sqr(b)); end;

Фактический параметр, который заменяет параметр-переменную не может быть константой или выражением, в отличии от параметров-значений.

Вложенные описания процедур. Процедура имеет такую же структуру, что и основная программа, то есть в описательной части указываются константы, переменные, типы и описания подпрограмм.

То есть можно говорить о вложенном описании процедур (подпрограмм) - глубина неограничена.

var c: real; s: char;

procedure P(var c: char);

var b, d: string;

procedure R (var x: string; L: real);

var e, f: boolean;

begin... end

begin ... R(b, 2.5); end;

begin ... P(s); end;

Переменные e и f являются локальными по отношению к процедуре R. Говорят, что областью их действия является процедура R. Эти переменные нельзя использовать ни в процедуре P, ни в основной программе. Переменные c: real и s - являются глобальными и имеют область действия и в процедурах P и R и в основной программе. Для переменной C в процедуре P осуществляется перекрытие ее действий формальным параметром, которой по смыслу является локальной переменной. Другими словами говорят, что действует ближайшее описание.

Вопрос №45

Модули.

Под ресурсом будем понимать вспомогательные алгоритмы, переменные, константы, типы данных и т.д. То есть все, что можно использовать в программе в качестве составного элемента. Аппарат модулей обеспечивает возможность создания набора ресурсов, которые программист может использовать в нескольких программах.

Программа или модуль называются программными единицами. Модуль является независимо конструируемой программной единицей в отличии от подпрограмм. Рассмотрим структуру модуля.

1) unit <Имя модуля>;

2) interface

uses <Список модулей 1>;

const...;

type...;

var...;

procedure...;

function...;

3) Implementation

uses <Список модулей 2>;

const...;

type...;

var...;

procedure...;

function...;

4) begin

end.

1) - Заголовок модуля.

2) - Интерфейсный отдел.

3) - Отдел реализации.

4) - Блок инициализации модуля.

1) Заголовок модуля, в котором модуль именуется обязателен, причем имя модуля и имя файла, в котором он хранится должны совпадать.

2) В разделе интерфейса программист описывает константы, тип, переменные и подпрограммы, которые поставляются другими программным единицам. Эти ресурсы называются видимыми ресурсами модуля. В разделе Uses перечисляются имена тех модулей (Список 1), из которых используются в данном модуле для описания своих ресурсов. Говорят, что ресурс из списка модулей 1 подключены к текущему модулю.

3) Отдел реализации содержит полное описание процедур и функций, которые перечислены в разделе интерфейса. При описании подпрограмм могут понадобиться дополнительные константы, типы и переменные. Они описываются в разделе реализации. Эти ресурсы являются недоступными для других текущих модулей и для программ, использующих текущий модуль. Если при описании подпрограмм необходимы ресурсы других модулей, то их имена указываются в списке 2 в строке Usesю

4) Блок инициализации модуля может содержать любые операторы, выполняющие начальные действия. Например, присваивание переменным начальных значений. Блок инициализации модуля выполняется перед основной программой, в которой подключен текущий модуль. Блок инициализации может быть пустым, но begin end. - должны быть.

Unit A;

interface

type Ind=1..100;

implementation

begin

end.

Unit B;

interface

Uses A;

type Ar=array[Ind] of char;

procedure P(f: Ar);

implementation

procedure P;

begin... end;

begin

end.

Program Main;

Uses B;

var x: Ar;

begin

...; P(x);

end.

При подключении модуля к программе используется строка Uses. При описании подпрограмм в разделе реализации список формальных параметров можно не указывать.

Вопрос №46

Основные преимущества использования модулей.

Если некоторый ресурс используется в нескольких программных единицах, то его достаточно описать 1 раз в модуле. При этом такое однократное описание позволяет поддерживать ресурс в активном состоянии. То есть при внесении изменении достаточно лишь изменить ресурс и перекомпилировать модуль.

Вопрос №47

Особенности использования модулей.

1) Если в программе подключено несколько модулей, то их блоки инициализации выполняются последовательно, в порядке перечисления имен модулей в строке Uses.

2) Если в нескольких модулях, подключенных в программе, определяются одноименные ресурсы, то программе доступен тот ресурс, который указан в последнем подключаемом модуле. Более того, если в программе определен ресурс с таким же именем, то ресурсы модулей становятся недоступными.

Unit A;

interface

var x: real;

implementation

begin end.

Unit B;

interface

type x=1..10;

implementation

begin end.

Program M;

Uses A, B;

var x: char; y:=x;

begin x:=2,5; x:='A';

end.

При необходимости доступ к каждому из ресурсов, подключенных в программе модулей, можно получить используя так называемые, уточненные имена: <имя модуля>.<имя ресурса>.

3) Если в нескольких модулях при определении ресурсов возникла рекурсия, то если эта рекурсия в разделе реализации, то компилятор сам решает проблему. Рекурсия в интерфейсной части недопустима. Если все же сложилась такая ситуация, то необходимо удалить рекурсию, создав третий модуль.

Unit A;

Interface

Uses B;

type Ind=1..10;

var x: Ar;

...

end.

Unit B;

Interface

Uses A;

type Ar=array[1..2] of real;

Ar2=array[Ind] of char;

...

end.

Один из вариантов решения. Введем:

Unit C;

interface

type Ind-1..10;

...

end.

Вопрос №48

Комбинированные типы.

Любой комбинированный тип является структурированным. Значения типа называются записями. Запись состоит из элементов, называемых полями. При этом, в отличие от массивов, поля могут быть разных типов. Доступ к отдельному полю записи осуществляется по указанию имени этого поля, поэтому имя поля в пределах записи должно быть уникальным.

Структура:

record

<имя поля>:<тип>;

...

<имя поля>:<тип>;

end;

type Anketa=record

fio: string;

age: 0..200;

ves: real;

end;

var A=Anketa;

Переменная А - переменная запись, допуск у полям которой имеет структуру: <имя записи>.<имя поля>.

A.fio:='Кузя';

A.age:=199;

A.ves:=1,98;

Над записью в целом можно выполнять только операцию присваивания (над однотипными записями). Ввод данных осуществляется поэлементно: readln(A.fio).

Любое поле записи может иметь любой тип, в том числе структурированный, в том числе полем записи может быть запись.

Вопрос №49

Оператор присоединения.

Оператор присоединения имеет вид: with <имя записи> do <оператор>.

В операторе можно обращаться к полям записи по их именам, без префиксов в виде имени записи:

with A do

if (age<=18) then k:=k+1;

Вопрос №50

Записи с вариантами.

При определении комбинированного типа можно задать постоянную часть записи и переменную часть. Это удобно в тех случаях, когда данные имеют некоторую фиксированную часть и варьируемую часть. Комбинированный тип с вариантами имеет следующую структуру:

record

< имя поля1>:<тип >;

... постоянная часть

<имя поля>:<тип>;

c ase <дескриптор> of

<константа1>: (<список полей1>); вариантная часть

...

end;

Дескриптор имеет дискретный, скалярный, упорядоченный тип. Сам дескриптор входит в постоянную часть записи. Константы должны иметь тот же тип, что и дескриптор. Каждый из списков имеет следующую структуру:

<имя поля>:<тип>;<имя поля>:<тип>;...

В каждый момент времени существования некоторой записи состав полей вариантной записи определяется значением дескриптора, то есть если дескриптор равен константе 1, то в комбинированный тип добавляется список полей 1.

type Anketa2=record

Name: string;

Born: TDat;

Case Sempol: 0..2 of

1: (Name1: string; DataZB: TDat);

2: (DataR: TDat);

end;

var a: anketa2;

...

begin...

readln (a.Name, a.Born, a.Sempol);

case a.sempol of

1: readln (a.Name, a.DataZB);

2: readln (a.DataR);

end;

Используется тип TDat, который должен быть описан в виде:

type TDat=record

d: 1..31;

m: 1..12;

y: 1..3000;

end;

Вопрос №51

Распределение памяти под записи с вариантами.

Во время компиляции программы для каждой записи с вариантами выделяется область памяти, достаточная для постоянной записи и самой длинной вариантной.

| Name1 |

,//////////,\\\\\\\\\\,////////////, , , ,

Name Born Sempol | DataR | | DataZB |

В большинстве реализаций ВПМ контроль за корректностью обращения к полям переменной части записи не ведется. Поэтому удобно использовать оператор выбора.

Вопрос №52

Перечислимые типы.

Любой перечислимый тип является скалярным, дискретным, упорядоченным типом и состоит из конечного множества значений, каждый из которых определен своим идентификатором. Определение перечислимого типа собственно и есть список идентификаторов и имеет следующий вид: (<константа1>,...,<константаN>).

type Den=('Pon','Vtor','Sred','Chet','Pyat','Sub','Vosk');

var d: Den;

d - переменная перечислимого типа и ее значением может быть любая из указанных констант. Константы считаются упорядоченным слева направо и пронумерованными, начиная с 0. Над переменными перечислимого типа выполняются функции: ord, succ, pred.

d:='Pon'; ord(d)=0;

succ от последней - не определена.

pred от первой - не определена.

Перечислимые типы удобно задавать при использовании дискретный данных с заранее известным диапазоном. Кроме того использование идентификаторов улучшает мнемонику программы.

Вопрос №53

Множественные типы.

Любой множественный тип состоит из совокупности множеств. При этом элементы каждого такого множества принадлежат некоторому базовому типу. В качестве базового типа можно использовать любой скалярный, дискретный, упорядоченный тип. В большинстве реализаций не должен превышать 256 значений.

К таким типам относятся boolean, byte, char, shortint.

Определение множественного типа имеет вид: set of <базовый тип>.

type Tchar=set of char; TCifra=0..9; TSCifra=set of TCifra;

Константные значения множественного типа изображаются списком значений базового типа в []: ['B','+','D']. Можно использовать интервалы: ['A','B','C','D']=['A'..'D'].

Над значениями множественного типа определены операции + - объединение, * - персечение, - - разность, in - принадлежность элемента. Множества можно сравнивать, при этом сравнение на большее и меньшее это включение.

A<B - A⊂B;

A<=B - A⊆B;

Вопрос №54

Реализация множеств.

В языке Pascal множества представляются, так называемыми логическими шкалами. Каждая переменная или константа множественного типа представляет собой последовательность из 0 и 1. Длина этой последовательности равна количеству элементов в базовом типе множества, а 1 стоят на тех местах, которые соответствуют некоторому элементу базового типа множества и находятся во множестве.

type Tbaza=0..9;

TS=set of Tbaza;

var a, b: TS;

a=[1, 3, 5];

b=[0, 3, 5 ,7].

Такое представление эффективно для реализации операций над множествами. Объединения множеств - поразрядная дизъюнкция логических шкал.

0101010000

1001010100

1101010100=[0,1,3,5,7];

Пересечение - поразрядная конъюнкция.

0101010000

1001010100

0001010000=[3,5];

in - конъюнкция между множеством и логической шкалой того элемента, который следует проверить на принадлежность множеству. 3 in a.

0101010000

0001000000

0001000000 - TRUE;

Все логические шкалы, отводимые коду множества кратны 8, то есть под переменные или константы множественного типа резервируется целое количество байт.

Вопрос №55

Ввод и вывод информации. Система управления вводом-выводом.

В большинстве ЯП и ОС понятие ввода-вывода информации связано с понятием файла. Файл - поименованная совокупность данных, объединенных общим назначением и хранящихся на внешнем носителе.

При наборе данных с клавиатуры говорят о входным файле или входном потоке данных. При выводе данных на экран о выходном потоке данных. Причинами использования файлов в программе являются: 1) Файл позволяет взаимодействовать со внешней средой.

2) В файлах информацию можно хранить длительное время.

3) Энергетическая зависимость внешнего носителя гораздо дешевле основной памяти, поэтому большие объемы информации принято хранить в файлах.

Система управления вводом-выводом (СУВВ).

В большинстве задач для ввода или вывода информации необходимо выполнить последовательность действий. Такую последовательность удобно описать 1 раз на машинно-ориентированном языке. Набор таких подпрограмм называется СУВВ (BIOS (basic input-output system)). Обычно СУВВ разделяют на физическую и логическую части. Подпрограммы физической части позволяют непосредственно управлять внешними устройствами и учитывают их особенности.

Программирование с учетом подпрограмм физической части позволяет сделать программу более эффективной, но требует от программиста знание особенностей внешнего устройства и знания машинно-ориентированного языка (Assembler). Логическая часть предоставляет программисту возможность работы с файлами и их записями. СУВВ является частью операционной системы.

Вопрос №56

Методы доступа.

Существуют 2 метода доступа к записи файла: - Последовательный доступ.

- Прямой доступ.

При последовательном доступе для того, чтобы обратиться к i-той записи файла необходимо последовательно прочитать все записи файла от 1 до i-1. В момент открытия файла считается доступной 1-я запись файла.

При прямом доступе в любой момент времени доступна любая запись файла.

Как правило доступ осуществляется по ключу: в каждой записи файла выделяются дополнительное поле, которое содержит уникальное значение для файла и называется ключом. В качестве ключа часто используют порядок номера в записи.

Вопрос №57

Метки файлов.

Каждый файл снабжается специальной записью, называемой меткой файла. Метка обычно содержит следующую информацию: Имя файла, сведения о владельце, время и дата создания, номер версии файла, допустимые способы обработки(файл только для чтения, файл для чтения и записи, архивный файл, системный файл), размер файла.

[______][_______][_________________]

Имя Размер Адрес начала файла

Вопрос №58

Открытие и закрытие файла.

В ОС перед обработкой записи файла выполняются процедура открытия файла, в процесс которой определяется местоположение файла на диске, определяются права прикладной программы на доступ к этому файлу. При необходимости выделяется буферная область оперативной памяти и выполняются операции для считывания первой записи файла.

По завершению работы с файлом для корректности сохранения данных в файле необходимо выполнить процедуру закрытия файла. Эта процедура переводит файл в пассивное состояние и обеспечивает целостность сохранения данных.

Вопрос №59

Буферизация ввода-вывода.

Буферизация ввода-вывода - прием программирования, состоящий в опережающей подготовке данных для последующей обработки. Операция ввода данных из файла требует некоторых действий по поиску записи файла, подготовке устройства чтения и собственно пересылке данных из файла в основную память. При этом, последнее действие занимает значительно меньше времени, чем подготовительные действия. Поэтому целесообразно организовать чтение данных крупными блоками. С другой стороны, если программа должна обрабатывать большие блоки информации, то необходимо разработать эффективный алгоритм выделения из блока некоторой логической единицы, обрабатываемой в программе.

Так как операция чтения записи является достаточно распространенной, то в СУВВ существуют специальные функции, соответствующие этому процессу. Пусть L - длина записи последовательного файла. В основной памяти выделена область размером Lxn, где n>=2. Эту область называют буфером ввода-вывода. n - коэффициент блокирования.

При первом обращении СУВВ выделяются первые m записей файла и помещаются в буфер ввода-вывода. После этого первая запись блока становится доступной программе. Если программе потребуется другая запись файла, то она будет считываться не из файла, а из буфера ввода-вывода. После того как буфер полностью исчерпан считывается следующий набор записей, начиная с n+1 записи. Обращение к внешнему устройству происходят только в момент выполнения буфера.

Буферизация является автоматизированным процессом со стороны операционной системы и для программиста является прозрачной.

Вопрос №60

Логические и физические файлы.

Понятие логического файла в Pascalе соответствует файловой переменной, с помощью которой программа ведет все операции ввода-вывода. Обычно файловая переменная связана с реально существующем на внешнем носителе фалом. Этот файл называется физическим . При этом СУВВ обеспечивает независимость прикладной программы от местоположения физических файлов на диске и особенностей внешнего устройства.

Общая схема работы с файлами в Pascalе имеет вид связывания файловых переменных с некоторыми физическими файлами:

1) Открытие файла.

2) Обработка записей файла.

3) Закрытие файла.

Вопрос №61

Общие операции над файлами.

f - имя файловой переменной.

S - выражение строкового типа.

1) assign(f,S) - процедура связывания логического файла f с физическим файлом, имя которого находится в переменной S. Имя файла задается по правилам ОС (полное имя: диск, путь, сам файл).

2) reset(f); rewrite(f) - процедуры открытия файла, соответствующего переменной f.

reset - открывает уже существующий файл и доступной становится первая запись файла.

rewrite - создает новый файл и становится возможным записать в него первую запись.

Если к моменту вызова rewrite физический файл, связанный с переменной f существовал, то вся информация в нем стирается.

3) close(f) - операция закрытия файла при этом сохраняется целостность данных.

4) eof(f) - булевская функция, возвращает true, если в процессе обработки файла f достигнут конец файла. Так как количество записей в файле заранее неизвестно, то стандартной схемой обработки файла является следующая:

while not(eof(f)) do begin {считывание и обработка} end;

5) rename (f,S) - процедура переименования файла, связанного с переменной f. Новое имя файла указывается в переменной S. К моменту переименования файл должен быть закрыт.

6) erase(f) - процедура удаления файла, связанного с переменной f. К моменту удаления файл должен быть закрыт.

Вопрос №62

Краткая характеристика основных классов файлов языка Pascal.

Существуют 3 типа классов файлов:

1) Типизированные файлы. В файлах этого типа все элементы имеют одинаковую структуру, которая определяется в момент описания файла. Записи типизированных файлов хранятся в некотором машинном предписании, поэтому у ВПМ имеется возможность контролировать корректность обращения к записям файла. В качестве типов записи файла можно указывать предопределенные или создаваемые программистом типы.

2) Бестиповые файлы. Информация о записях файла также хранится в машинном представлении, но структура и тип записи не известны, поэтому ВПМ не может контролировать корректность обращения к данным, этим занимается программист.

3) Текстовые файлы. Информация хранится в виде последовательности символов в ASCII. При этом, в отличи от предыдущих классов, записи текстового файла могут иметь различную длину. Каждая запись завершается специальным признаком конца записи. Каждая запись текстового файла называется строкой, при выводе данных в текстовом файле автоматически проводится преобразование внутреннего представления символ в сам символ.

Вопрос №63

Типизированные файлы.

Описание: var f: file of <тип записи>.

<тип записи> - имя типа, или определение типа (кроме файлового типа).

Вопрос №64

Бестиповые файлы.

Описание: f: file;

Размер записи бестипового файла определяется в момент открытия процедурами reset или rewrite. Вызовы этих процедур для бестиповых файлов имеют следующий формат: reset(f,BLsize); rewrite(f,BLsize).

Здесь второй параметр целочисленное выражение, задающее размер записи в байтах.

Ввод и вывод с помощью процедур: blockread(f,d,c,[i]); blockwrite(f,d,c,[i]).

f - имя файла.

d - имя некоторой переменной, которая задает начало области памяти и с которой или в которую будут считываться или записываться байты данных. Тип переменой d не влияет на корректность работы с данными.

c - количество блоков длины BLsize, передаваемых между файлом и основной памятью.

i - выходной параметр, который по завершению работы процедуры содержит количество действительно перемещенных записей между файлом и основной памятью. Если параметр i не указан и количество реально перемещенных блоков не совпадает с с, то процедура завершается аварийно.

Пример: Дан файл f, получить его копию в файл g.

var f, g: file; x: byte;

begin

assign(f,'f.dat'); assign(g,'g.dat');

reset(f,1); rewrite(g,1)

repeat blockread(f,x,10,i);

blockwrite(g,x,10,i) until i=10.

Вопрос №65

Файлы прямого доступа.

Типизированные и бестиповые файлы могут использоваться как файлы прямого доступа (не используется с текстовыми). Записи файла считают пронумерованными считая с 0 и доступ к некоторой записи осуществляется по ее номеру. Под текущей записью понимается запись файла, в которую можно записать информацию, или прочитать из нее информацию в текущий момент.

Определны слдующие процедуры и функции:

Filesize(f) - функция возвращает количество записей файла.

Filepos(f) - функция возвращает номер текущей позиции файла.

Seek(f,k) - процедура делает текущей запись с номером k.

Пример: дан файл целых чисел. Найти количество элементов, значения которых больше значения последнего элемента.