Паскаль. Прикладне програмне забезпечення


Програмування допоміжних алгоритмів

1. Процедуриоператори.

Раніше були розглянути стандартні процедури та функції, які надавали досить широкий набір функціональних залежностей. Разом з тип мова ПАСКАЛЬ дозволяє користувачеві створювати власні допоміжні алгоритми. Розрізняють два види алгоритмів: Процедуриоператори далі просто Процедури та Процедурифункції далі просто Функції. Вони дозволяють включати в основний програмний блок додаткові блоки команд. Процедура активізується за допомогою оператора процедури. Функція активізується при обчисленні виразу, що містить виклик цієї функції.

Як вже відмічалось, блок опису процедур та функції не має спеціального службового слова для свого початку. Цей блок завжди розташовується останнім в описовій частині програми і починається оголошенням відповідного допоміжного алгоритму.

Розглянемо оголошення процедури.

Процедура складається з таких частин:

· заголовка процедури;

· розділу описів процедури;

· операторної частини тіла процедури.

Заголовок процедури починається службовим словом Procedure, після якого вказується ім’я процедури й описується список формальних параметрів якщо він є присутнім.Формальні параметри задають вихідні дані для процедури та змінні для результатів її роботи.

ПРИКЛАД:

Procedure printx:string;

Procedure paint;

Розділ описів процедури містить опис об’єктів, які будуть використовуватись лише даною процедурою. Такі об’єкти називаються локальними для даної процедури. Їх використання поза межами процедури неможливе і приведе до появи повідомлення про помилку. Використання локальних змінних не є обов’язковим. Можна обійтись глобальними змінними, які описані в основній програмі. Однак використання локальних змінних робить і процедуру, і основну програмубільш зрозумілими.

Блок операторів задає дії, які повинна виконати процедура.

Запуск процедури здійснюється за допомогою оператора процедури, який містить ім’я процедури список фактичних параметрів. Фактичні параметри задають дійсні іменаоб’єктів для початкових даних та результатів.

ПРИКЛАД. Розглянемо опис процедури для обчислення добутку перших k натуральних чисел k!.

Процедура містить два формальних параметри:параметр k є вихідною величиною, параметр p результатом. Про правила оголошення параметрів буде сказано далі.

Procedure faktk: integer; var p: integer;

{в заголовку процедури міститься два параметри: перший – k – є параметромзначенням і являєвихідні дані; другий – p –являє собою результат і оголошений якпараметрзмінна}

Var

i: integer;

{ локальна змінна i буде використовуватись як параметр циклу }

Begin

{ тіло процедури задає дії }

p:=1;

for i:=1 to k do p:=pi;

End;

В деяких випадках потрібно при оголошенні деякої процедури використати посилання на іншу процедуру, яка ще не була оголошена, але яка буде оголошена далі. В такому випадку використовують випереджальне оголошення.

Оголошенням, що випереджає, називається оголошення процедури, що задає директиву Forward замість блока описів та блоку операторів. Після цього оголошення процедура повинна бути визначена за допомогою визначального оголошення, тобто такого оголошення процедури, що використовує такий же ідентифікатор процедури, але опускає список формальних параметрів і містить блок описів і блок операторів.Оголошення, що випереджає, і визначальне оголошення повинні знаходитися в одній і тій же частині оголошення процедур і функцій.Між ними можуть бути оголошені інші процедури і функції, і вони можуть викликати процедуру з оголошенням, що випереджає. Таким чином, можлива взаємна рекурсія. Як правило, такий запис процедури використовується саме при взаємній рекурсії.

Оголошення, що випереджає, і визначальне оголошення складають повне оголошення процедури.Вважається, що процедура задана в оголошенні, що випереджає.

ПРИКЛАД оголошення, що випереджає:

Procedure firstk: integer;var p: integer: forward;
{випереджальне оголошення}

Procedure secondvar n: integer; var s:real;

{дана процедура використовує процедуру First,тіло якої будезадано далі}

Begin

...

firstn, m; { виклик процедури, що ще не оголошена }

...

End;

Procedure first;

Begin

secondk, p; {виклик процедури, тілоякої описано вище}

End;

2. Процедурифункції.

Функції, оголошені користувачем, також складаються із заголовка, блока оголошень та тіла функції.

Заголовок функції починається стандартним ідентифікатором Fun Ction, містить ім’я для функції, формальні параметри якщо вони присутні і тип результату функції. Тип результату може бути будьяким скалярним або рядковим типом. Тіло функції являє собою локальний блок операторів, аналогічний блокові для процедури. Відмінність полягає в тому, що хоча б один раз в тілі функції повинен зустрітись оператор присвоювання, який містить її ім’я в лівій частині.

Функція активізується за допомогою виклику функції або обчислення.Виклик функції містить ідентифікатор функції і необхідні фактичні параметри.Функція виконується при обчисленні виразу, а значення операнду стає значенням, що повертається функцією. Результатом виконання функції буде останнє присвоєне її імені значення. Якщо такого оператора присвоювання немає або він не виконується, те що повертається функцією значення буде невизначеним.

Якщо ідентифікатор функції використовується для виклику функції усередині блоку функції, то функція виконується рекурсивно.Такі функції будуть розглянуті далі.

ПРИКЛАД: розглянемо опис функції для обчислення добутку перших k натуральних чисел k!.

Function factk: integer: integer;

{ в заголовку процедури міститься параметрk –він є параметромзначенням і являє собою вихідні дані; сама функція оголошена також цілочисельною }

Var

i: integer;

{ локальна змінна i буде використовуватись як параметр циклу }

p:integer;{ ця змінна потрібна для обчислення

Результату в циклі }

Begin{тіло процедури задає дії }

p:=1;

for i:=1 to k do p:=pi;

facf:=p;{ім’я fact не могло використовуватись в циклі, тому що це суперечить правилам виклику функції}

End;

Як і процедури, функції можуть бути оголошені як Forward.

Як зазначалось раніше, оголошення процедури або функції містить список формальних параметрів.Кожний параметр, оголошений у списку формальних параметрів, є локальним стосовно оголошеної процедури або функції, на нього можна зробити посилання лише в блоці,пов’язаному з даною процедурою або функцією.

Існує три види параметрів: Значення, Змінна і Нетипізована змінна. Вони характеризуються таким чином:

· група параметрів без попереднього ключового слова Var із наступнимза нею типом є списком параметрівзначень;

· група параметрівзпопереднімключовим словом Var і наступним занеютипом єспискомпараметрівзмінних;

· група параметрів з попереднім їй ключовим словом Var ібез наступного за нею типу єсписком нетипізованихпараметрівзмінних.

ПРИКЛАДИ:

Procedure examplex:integer; var a, b:real; var s, t

В даному випадку параметр x є параметромзначенням, a та b є параметрамизмінними, а змінні s іt є не типізованими параметрамизмінними.

Формальний параметрзначення діє як змінна, локальна стосовнопроцедури або функції. Вона одержує своє вихідне значенняз відповідного фактичного параметра при активізації процедури або функції.Тому зміна значення формального параметра не впливає на значення фактичного параметра.

Якщо формальний параметр оголошений, як параметрзначення, то при викликові процедури створюється нова змінна, якій передається значення відповідного фактичного параметра, заданого при викликові процедури. Після завершення роботи процедури значення цього параметру не запам’ятовується, оскільки параметр має локальне значення. Тому параметризначення можуть використовуватись лише дляпередачі вихідних даних в процедуру. Результатом роботи процедури такі параметри бути не можуть, тому що він не буде запам’ятовуватись.

Якщо формальний параметр оголошений як параметрзмінна, то при викликові процедури замість формального параметру буде підставлятись ім’явідповідного фактичного параметру. Саме тому такі параметри використовуються для результатів роботи процедури.

ПРИКЛАД:

Нехай оголошена процедура sumx, y:integer; var z:integer

Нехай виклик процедури має вигляд suma, b,c. В такому випадку будуть створені нові змінні x та y, які одержать значення змінних a та b відповідно. А замість змінної z буде підставлена змінна c.

Фактичний параметр, що відповідає параметрузначенню в операторі процедури або виклику функції можебути змінною, константою або виразом. Він повинний бути сумісний по присвоюванню з типом формального параметразначення. Якщо типом параметра є String, то формальний параметр повинен мати атрибут розміру, рівний 255.

Фактичний параметр, що відповідає параметрузмінній, може бути лише змінною. Усередині процедури або функції будьяке посилання на формальний параметрзмінну дає доступ до самого фактичного параметра.Тип фактичного параметра повинний бути тотожний типу формального параметразмінної можна обминути це обмеження через нетипізовані параметризмінні. Якщо типом формального параметра є тип String, то задається атрибут довжини, рівний 255, і фактичний параметрзмінна повинний мати рядковий тип з атрибутом довжини, рівним 255.

Якщо посилання на фактичний параметрзмінну пов’язано з індексуванням масиву або перебуванням об’єкта по його покажчику, то ці дії виконуються до активізації процедури або функції.

Коли формальний параметр є нетипізованим параметромзмінною, відповідний фактичний параметр може бути довільним посиланням на змінну незалежно від її типу.

Усередині процедури або функції нетипізований параметрзмінна не має типу, тобто він не сумісний зі змінними всіх інших типів, якщо йому не присвоєний визначений тип за допомогою приведення типу змінної.

ПРИКЛАД: використання нетипізованихпараметрівзмінних:

Program example;

Const n=10;

Type massiv=array[1..n] of integer;

Var x:massiv;

y, i:integer;

Function sumvar a:array of integer:integer;

{Параметр а оголошений як нетипізований масив}

Var s, i,k, m:integer;

Begin

s:=0;

k:=lowa;

m:=higha;

{Змінні k та m визначають верхню та нижню межу індексів масиву}

for i:=k to m do s:=s+a[i];

sum:=s;

End;

Begin

for i:=1 to n do x[i]:=random10;

y:=sumx;

writeln'y=',y;

End.

Узагальнення по темі.

Мова ПАСКАЛЬ дозволяє користувачеві створювати власні допоміжні алгоритми. Розрізняють два види алгоритмів: процедуриоператори далі просто процедури та процедурифункції далі простофункції. Вони дозволяють включати в основний програмний блок додаткові блоки команд.Процедура активізується за допомогою оператора процедури. Функція активізується при обчисленні виразу, що містить виклик цієї функції.

Блок опису процедур та функції не має спеціального службового слова для свого початку. Цей блок завжди розташовується останнім в описовій частині програми і починається оголошенням відповідного допоміжного алгоритму.

Оголошення допоміжного алгоритму складається з таких частин:

· заголовка;

· розділу описів;

· операторної частини тіла.

Заголовок містить ім’я допоміжного алгоритму та список формальних параметрів. Для функції потрібно вказати тип імені цієї функції, тому що воно є результатом її роботи. Існує три види параметрів: значення, змінна і нетипізована змінна. Розділ оголошень містить список локальних об’єктів типів, констант, змінних, які будуть використовуватись даним алгоритмом. Операторна частина містить набір операторів, які складають тіло допоміжного алгоритму. Для функції обов’язково потрібно вказати хоча б один оператор присвоювання, в лівій частині якого вказується ім’я функції, а в правій – вираз, який задає результат її роботи.

В деяких випадках потрібно при оголошенні деякої процедуриабо функції використати посилання на іншу процедуру або функцію, яка ще не була оголошена, але яка буде оголошена далі. В такому випадку використовують випереджальне оголошення.

Фактичними параметрами називаються ті параметри, які вказуються при викликові допоміжного алгоритму.