И.А. Полетаев, Д.И. Полетаев, О.А. Полетаева
ПРОГРАММИРОВАНИЕ НА ЯЗЫКЕ
ВЫСОКОГО УРОВНЯ ПАСКАЛЬ
Методические указания
по выполнению контрольных работ для студентов заочной формы обучения
специальности 220101 «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети»
Рекомендовано к изданию научно-методическим советом
Псковского государственного политехнического института
Псков
Издательство ППИ
2008
ББК 32.973
УДК 681.3.06
П49
Рекомендовано к изданию научно-методическим советом
Псковского государственного политехнического института
Рецензенты:
- Козловский
- Герасименко
Полетаев И.А., Полетаев Д.И., Полетаева О.А. «Программирование на языке высокого уровня Паскаль». Методические указания по выполнению контрольных работ для студентов заочной формы обучения. – Псков, 2008 – 50 с.: ил.
Данные методические указания имеют цель дать обучающимся основные навыки по поэтапному решению задач на ЭВМ с использованием инструментальной системы программирования: составление алгоритма, составление программы, ввод и отладка программы с получением конечного результата.
В методических указаниях приводится описание двух контрольных работ, каждая из которых состоит из двух заданий
При выполнении работ используется язык программирования высокого уровня Паскаль, поэтому предусмотрено знакомство с системой программирования Турбо Паскаль. В качестве аппаратного средства для практического освоения программирования с использованием системы программирования на последних этапах выполнения заданий предусматривается работа на наиболее распространенных в настоящее время IBM-совместимых персональных компьютерах.
Методические указания предназначены для студентов заочной формы обучения специальности 220101 «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети» по курсу «Программирование на языке высокого уровня» (ОПД.Ф.06) и могут быть использованы студентами специальностей «Электропривод» и «Электроснабжение» для выполнения лабораторных работ по курсу «Основы алгоритмизации и программирование».
© Полетаев И.А., Полетаев Д.И., Полетаева О.А., 2008
© Псковский государственный политехнический институт, 2008
Содержание
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ…………………………………………………………………… 4
Введение…………………………………………………………………………………….. 4
Язык, оболочка и интегрированная среда разработки Турбо Паскаль 5
Интегрированная инструментальная оболочка Турбо Паскаль…… 6
Отладка и выполнение программы…………………………………………….. 9
СПИСОК ВОПРОСОВ ПО ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ЧАСТИ……………………. 17
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ………………………. 19
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 1. ПРОГРАММИРОВАНИЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЛИНЕЙНЫХ И ВЕТВЯЩИХСЯ АЛГОРИТМОВ………………………………. 21
Задание 1.1. Программирование формул…………………………………. 21
Задание 1.2. Ветвящиеся алгоритмы………………………………………… 26
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 2. ПРОГРАММИРОВАНИЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЦИКЛИЧЕСКИХ АЛГОРИТМОВ……………………………………………………. 33
Задание 2.1. Циклы с известным числом повторений……………….. 33
Задание 2.2. Двойные и кратные циклы…………………………………… 39
ПРИЛОЖЕНИЕ А………………………………………………………………………… 44
ПРИЛОЖЕНИЕ Б………………………………………………………………………… 47
Список литературы……………………………………………………………………… 51
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Введение
Решение задачи на ЭВМ с составлением программы состоит из четырех этапов:
1. Постановка задачи.
2. Составление алгоритма.
3. Составление программы.
4. Ввод и отладка программы.
То есть, прежде чем приступать к непосредственному составлению программы или написанию последовательности операторов языка, необходимо отчетливо представить себе ход процесса вычислений, ту последовательность действий, которую должна реализовать программа. Первый этап не поддается строгой формализации и может быть достаточно сложным для больших задач, но в лабораторных работах постановка задачи приводится в самом задании.
Строгое представление последовательности действий, то есть алгоритм, наиболее удобно изображать графически с помощью блок-схем или граф-схем, хотя его можно представлять и другими способами, например словесно. На этапе обучения программированию использование детализированных блок-схем является обязательным.
Составление программы выполняется на каком-либо языке программирования. В данном курсе используется язык высокого уровня Паскаль. При составлении программы необходимо строго придерживаться правил записи программы, которые изложены в литературе, например, приведенной в списке в конце методических указаний [1-6].
Для ввода и отладки программы используется система программирования Турбо Паскаль, краткие сведения о которой приводятся далее. Этот этап включает и тестирование программы, то есть проверку ее работоспособности при самых разнообразных условиях эксплуатации и вводимых данных.
При профессиональном программировании существует и пятый этап – сопровождение программы. Он заключается в исправлении замеченных в ходе работы с программой ошибок и изменениях по улучшению эксплуатационных свойств программы. Для больших программных комплексов (например, операционных систем) это один из самых трудоемких этапов, наряду с тестированием программы.
Язык, оболочка и интегрированная среда разработки Турбо Паскаль
Хотя язык Паскаль является относительно старым языком программирования, созданным Никлаусом Виртом в 1968 году специально для обучения студентов программированию, но с появлением персональных компьютеров он получил широкое распространение не только в образовательной сфере, но и при решении различных прикладных задач. В 1983 году появилась первая версия Паскаля, предназначенная для IBM-совместимых компьютеров. С тех пор среда Турбо Паскаль и непосредственно язык Паскаль непрерывно совершенствовались фирмой Borland International. В 1992 году была представлена очередная версия системы программирования – Турбо Паскаль 7.0, работа с которой и будет здесь рассмотрена. В настоящее время широко применяется среда разработки Delphi для операционных систем Windows, но с использованием того же языка Паскаль с дополнительными, но не принципиальными возможностями.
После того, как программа составлена, ее необходимо ввести в компьютер. Здесь мы и сталкиваемся с инструментальным пакетом программ Турбо Паскаль. Этот пакет содержит не только транслятор с языка Паскаль, но и редактор текста, инструментальную оболочку, отладчик, обширные библиотеки программ под DOS и Windows, драйвера видеоадаптеров и памяти, и многое другое, в частности примеры программ с использованием методов объектно-ориентированного программирования.
Для связи основных из этих программ в единое целое, создания удобного и наглядного интерфейса предназначена интегрированная инструментальная оболочка, в дальнейшем именуемая ИИО. Весь же набор программ называется системой программирования, инструментальной системой, или интегрированной средой разработки (Integrated Development Environment, IDE).
Язык Паскаль, используемый в Турбо-среде, является расширением стандартного языка программирования Паскаль, поэтому все программы, написанные на языке Паскаль, будут выполняться и в среде Турбо Паскаль, хотя обратное утверждение несправедливо. То есть соблюдается полная преемственность по принципу «сверху-вниз».
Для того, чтобы различить стандартный язык программирования Паскаль от его расширения, последний называют расширением Паскаля в Турбо-среде или просто Турбо Паскалем.
Интегрированная инструментальная оболочка
Турбо Паскаль
Вызов ИИО в операционных системах Windows осуществляется запуском на выполнение файла TURBO.EXE, работающего в окне DOS. Для работы в окне DOS так же можно использовать файловый менеджер (оболочку операционной системы), например Norton Commander, FAR и другие.
Файл TURBO.EXE может находиться в любом месте, но при начальной установке вся инструментальная система помешается в папку BP (Borland Pascal), а файл во вложенную папку BIN. То есть путь доступа к файлу ИИО может быть, например, таким: D:\BP\BIN\TURBO.EXE. В любом случае при выполнении контрольных работ в компьютерном классе преподаватель должен сообщить о его расположении, а так же где находятся папки для сохранения текстов программ.
Окно DOS открывается либо на весь экран (полноэкранный режим), либо в окне Windows (оконный режим). Переход между этими режимами выполняется комбинацией клавиш .
Примечание. В англоязычной литературе для комбинации клавиш, позволяющих быстро вызвать часто используемую последовательность действий, существует общепринятый термин Hot Keys – горячие клавиши. В Приложении А, табл. 5, приводятся все команды ИИО и соответствующие им «горячие клавиши».
После запуска файла TURBO.EXE основной экран ИИО, состоящий из трех частей: строки меню, рабочей зоны и строки состояния в соответствии с рис. 1.
При начальном запуске ИИО в рабочей зоне открыто одно окно редактирования программы с номером 1 в правом верхнем углу рабочего поля и с заголовком NONAME00.PAS. В дальнейшем, после сохранения программы на диск, стандартный заголовок заменится на имя программы, данное ей при записи. Если рабочая зона пустая, то создается новое окно командой File/ New, как представлено на рис. 2.
В окне редактирования набирается, просматривается и корректируется текст программы с помощью встроенного редактора текста. Для его освоения можно использовать приложение Б, табл. 6, в котором дана краткая справка по командам редактора, либо использовать справочную подсистему Help ИИО.
Рис. 1. Вид окна ИИО после запуска файла Turbo.exe в оконном режиме
Рис. 2. Создание нового окна программы
Мигающий курсор указывает то место на экране, в котором будет появляться текст. Его местоположение указывается в левом нижнем углу в виде координат :. Ввод каждой новой строки заканчивается нажатием клавиши Enter. Компилятор не различает прописные и строчные буквы, поэтому все равно, в каком регистре набираются латинские буквы, так, следующие строки будут эквивалентными:
Program A;
PROGRAM a;
PrOgRaM a;
Набирая текст, особое внимание необходимо обращать на точное воспроизведение всех знаков: точек, точек с запятой, апострофов, пробелов, так как компилятор очень чувствителен к мелочам подобного рода.
Строка меню под заголовком окна (активизируется клавишей F10 при ее отсутствии, см. рис. 1,2) состоит из 10 пунктов, которые, в свою очередь, разворачиваются в спускающиеся подменю:
File – позволяет выполнять все основные операции с файлами: создавать новые, загружать имеющиеся, сохранять созданные и отредактированные файлы, выводить на принтер содержимое этих файлов, заканчивать работу с ИИО и так далее.
Edit – дает возможность выполнять основные операции редактирования текста.
Search – позволяет осуществлять поиск фрагментов текста и при необходимости производить замену найденного фрагмента новым.
Run – позволяет запускать программу, находящуюся в рабочей зоне, а так же при необходимости пошагово выполнять данную программу или ее часть. Если были внесены изменения в программу, то при запуске она автоматически заново компилируется.
Compile – возможно осуществить компиляцию программы, которая находится в рабочей зоне, без ее выполнения.
Debug – содержит команды, облегчающие процесс поиска ошибок в программе: расстановка точек остановки, визуализация окна отладки, окна регистров, окна выходных результатов и так далее.
Tools – дает возможность выполнять некоторые программы, не выходя из ИИО.
Options – здесь находятся команды, позволяющие установить необходимые для работы параметры компилятора и ИИО.
Window – позволяет выполнять все основные операции с окнами (хотя их удобнее выполнять с помощью мыши): открывать, закрывать, перемещать, изменять размер.
Help – позволяет получить имеющуюся в системе справочную информацию.
Система меню позволяет выполнять практически все команды ИИО и интегрированных программ и выполнена в соответствии со стандартом SAA (Turbo Vision).
Строка состояния, находящаяся в нижней части экрана, в режиме редактирования демонстрирует некоторые из часто используемых операций ИИО и комбинации клавиш для их быстрого вызова, которые позволяют выполнить соответствующие операции, минуя стандартную процедуру их вызова через меню. В некоторых режимах здесь выводятся подсказки или другая справочная информация.
