Ввод-вывод, оператор присваивания, арифметические операции
Язык программирования Паскаль. Знакомство со средой программирования Турбо Паскаль. Основные понятия. Первая программа
Паскаль — язык профессионального программирования, который назван в честь французского математика и философа Блеза Паскаля (1623-1662) и разработан в 1968-1971 гг. Никлаусом Виртом. Первоначально был разработан для обучения, но вскоре стал использоваться для разработки программных средств в профессиональном программировании.
Паскаль популярен среди программистов по следующим причинам:
- Прост для обучения.
- Отражает фундаментальные идеи алгоритмов в легко воспринимаемой форме, что предоставляет программисту средства, помогающие проектировать программы.
- Позволяет четко реализовать идеи структурного программирования и структурной организации данных.
- Использование простых и гибких структур управления: ветвлений, циклов.
- Надежность разрабатываемых программ.
Турбо Паскаль — это система программирования, созданная для повышения качества и скорости разработки программ (80-е гг.). Слово Турбо в названии системы программирования — это отражение торговой марки фирмы-разработчика Borland International (США).
Систему программирования Турбо Паскаль называют интегрированной (integration — объединение отдельных элементов в единое целое) средой программирования, т.к. она включает в себя редактор, компилятор, отладчик, имеет сервисные возможности.
Основные файлы Турбо Паскаля:
Turbo.exe — исполняемый файл интегрированной среды программирования;
Turbo.hlp — файл, содержащий данные для помощи;
Turbo.tp — файл конфигурации системы;
Turbo.tpl — библиотека стандартных модулей, в которых содержатся встроенные процедуры и функции (SYSTEM, CRT, DOS, PRINTER, GRAPH, TURBO3, GRAPH3).
Запуск интегрированной среды программирования
Для запуска интегрированной среды программирования нужно установить текущим каталог с Турбо Паскалем (TP7\BIN) и ввести команду: turbo.exe.
Задание. Запустите среду программирования и рассмотрите экран. Перед вами полоса меню, область окна и строка статуса. Нажмите клавишу F10 — теперь вам доступны все опции меню. Используя клавиши управления курсором, рассмотрите меню. С командами меню мы будем знакомиться постепенно. Нажмите клавишу Esc (вы вышли из меню). Перемещая курсор в окне, следите за строкой статуса. Какая информация отражается в этой строке?
Почти все, что вы видите и делаете в среде Турбо Паскаль, происходит в окнах.
Окно — это область экрана, которую можно перемещать, изменять в размере, перекрывать, закрывать и открывать.
Интегрированная среда программирования Турбо Паскаль позволяет иметь любое количество открытых окон, но в любой момент времени активным может быть только одно.
Активное окно – это окно, с которым вы в настоящий момент работаете.
Общие горячие клавиши:
F2 — сохраняет файл активного окна;
F3 — появление диалогового окна и возможность открыть файл;
F4 — запускает программу до строки, на которой стоит курсор;
F5 — масштабирует диалоговое окно;
F6 — переходит к следующему открытому окну;
F7 — запускает программу в режиме отладки с заходом внутрь процедур;
F8 — запускает программу в режиме отладки, минуя вызов процедур;
F9 — компилирование программы в текущем окне;
F10 — возвращение в меню.
Мы начнем изучение меню с наиболее важных и необходимых режимов.
Как войти в меню? Всего есть три возможности:
С помощью клавиш управления курсором подсветите слово FILE и нажмите клавишу «Enter». Что вы видите?
Появилась вертикальная таблица со списком команд, называемая выпадающим меню. Познакомимся с ним.
Open-F3 — открыть существующий файл (при активизации этой опции появляется окно со списком файлов, где можно выбрать необходимый),
New — создать новый файл (очищает память редактора и переводит в режим создания нового файла, которому присваивается имя Noname.pas; имя можно изменить при записи файла на диск),
Save-F2 — сохранить файл (переписывает файл из памяти редактора на диск),
Save as — сохранить с новым именем,
Save all — сохранить все в окнах (записывает содержимое всех окон редактора в соответствующие файлы),
Change dir — смена каталога (позволяет изменить установленный по умолчанию диск или каталог),
Print — печать файла,
Get info — выдача информации о текущем состоянии программы и используемой памяти,
DOS Shell — выход в DOS без выгрузки из памяти (для возврата ввести команду exit),
Exit — выход и выгрузка из памяти.
Программы на языке Паскаль имеют блочную структуру:
1. Блок типа PROGRAM — имеет имя, состоящее только из латинских букв и цифр. Его присутствие не обязательно, но рекомендуется записывать для быстрого распознавания нужной программы среди других листингов.
2. Программный блок, состоящий в общем случае из 7 разделов:
-
раздел описания модулей (uses);
Общая структура программы на языке Паскаль следующая:
Начнем знакомство с Паскалем с программы, которая складывает два числа и выводит сумму на экран.
Откройте файл, в который Вы запишите эту программу. Для этого нажмите клавишу F10, чтобы выйти в главное меню, затем клавишами перемещения курсора выберите опцию File, а в выпавшем меню команду New.
Примечание. Обратите внимание на оформление текста программы.
-
Найдите в этой программе заголовок, раздел описания переменных, признак начала программы, признак конца программы, тело программы, комментарий.
А теперь подведем итог вашим размышлениям.
Имя этой программы Summa2. Заметим, что требования к имени выполняются: оно отражает содержание программы, а также не содержит недопустимых символов.
Далее идет специально выделенный комментарий, в котором вы должны записать подробно условие задачи и указать, кто написал эту программу и когда.
Из разделов описаний имеется лишь один — раздел переменных. Он начинается со служебного слова Var. Мы описали три переменные: number1, number2, result. Все они переменные целого типа. Поэтому мы перечислили их через запятую, поставили двоеточие и указали тип переменных. Подобные объявления разделяются между собой точкой с запятой.
После описательной части идет раздел операторов, начинающийся со служебного слова Begin, после которого идут операторы языка.
Недостатком этой программы является то, что значения переменных постоянны. А нам нужно научиться писать такие программы, которые решают поставленные задачи в общем виде, т. е. для любых значений переменных. Для этого мы научимся запрашивать значения у пользователя, анализировать их и выдавать соответствующий результат.
Что произойдет при выполнении данной программы
Warning: mysqli_connect(): (HY000/1040): Too many connections in /home/c/co37471/eljob/public_html/core/main/Msql.php on line 49
Warning: mysqli_connect(): (HY000/1040): Too many connections in /home/c/co37471/eljob/public_html/core/main/Msql.php on line 53
Warning: mysqli_connect(): (HY000/1040): Too many connections in /home/c/co37471/eljob/public_html/core/main/Msql.php on line 53
Warning: mysqli_connect(): (HY000/1040): Too many connections in /home/c/co37471/eljob/public_html/core/main/Msql.php on line 53
Some mysqli shit happened: 1040 Too many connections
Что произойдет при выполнении данной программы
Python 3 — это современный язык, на котором просто и приятно писать программы.
Для печати значений в Питоне есть функция print(). Внутри круглых скобок через запятую мы пишем то, что хотим вывести. Вот программа, которая делает несколько вычислений:
print(5 + 10) print(3 * 7, (17 - 2) * 8) print(2 ** 16) # две звёздочки означают возведение в степень print(37 / 3) # один слэш — это деление с ответом-дробью print(37 // 3) # два слэша считают частное от деления нацело # это как операция div в других языках print(37 % 3) # процент считает остаток от деления нацело # это как операция mod в других языках
Для ввода данных в программу мы используем функцию input() . Она считывает одну строку.
Вот программа, которая считывает имя пользователя и приветствует его:
Пётр
print('Как вас зовут?') name = input() # считываем строку и кладём её в переменную name print('Здравствуйте, ' + name + '!')
Мы будем писать программы, которые считывают данные, перерабатывают их и выводят какой-то результат. При запуске на компьютере такие программы считывают данные, которые пользователь вводит с клавиатуры, а результат выводят на экран.
Попробуем написать программу, которая считывает два числа и выводит их сумму. Для этого считаем два числа и сохраним их в переменные a и b , пользуясь оператором присваивания = . Слева от оператора присваивания в программах на Питоне ставится имя переменной — например, строка из латинских букв. Справа от оператора присваивания ставится любое выражение. Имя станет указывать на результат вычисления выражения. Проиграйте эту программу и посмотрите на результаты её работы:
a = input() b = input() s = a + b print(s)
Мы видим, что программа выводит 57 , хотя в реальной жизни 5 + 7 будет 12 . Это произошло потому, что Питон в третьей строчке «сложил» две строки, а не два числа. В Питоне две строки складываются так: к первой строке приписывается вторая.
Обратите внимание, что в визуализаторе содержимое переменных a и b заключено в кавычки. Это означает, что в a и b лежат строки, а не числа.
В Питоне все данные называются объектами. Число 2 представляется объектом «число 2», строка ‘hello’ – это объект «строка ‘hello’ ».
Каждый объект относится к какому-то типу. Строки хранятся в объектах типа str , целые числа хранятся в объектах типа int , дробные числа (вещественные числа) — в объектах типа float . Тип объекта определяет, какие действия можно делать с объектами этого типа. Например, если в переменных first и second лежат объекты типа int , то их можно перемножить, а если в них лежат объекты типа str , то их перемножить нельзя:
first = 5 second = 7 print(first * second) first = '5' second = '7' print(first * second)
Чтобы преобразовать строку из цифр в целое число, воспользуемся функцией int() . Например, int(’23’) вернет число 23 .
Вот пример правильной программы, которая считывает два числа и выводит их сумму:
a = int(input()) b = int(input()) s = a + b print(s)
Ветвление. Условный оператор
Ход выполнения программы может быть линейным, то есть таким, когда выражения выполняются друг за другом, начиная с первого и заканчивая последним. Ни одна строка кода программы не пропускается.
Однако чаще в программах бывает не так. При выполнении кода, в зависимости от тех или иных условий, некоторые его участки могут быть опущены, в то время как другие – выполнены. Иными словами, в программе может присутствовать ветвление, которое реализуется условным оператором – особой конструкцией языка программирования.
Проведем аналогию с реальностью. Человек живет по расписанию. Можно сказать, расписание – это алгоритм для человека, его программный код, подлежащий выполнению. В расписании на 18.00 стоит поход в бассейн. Однако экземпляр биоробота класса Homo sapiens через свои рецепторы-сенсоры получает информацию, что воду из бассейна слили. Разумно было бы отменить занятие по плаванию, то есть изменить ход выполнения программы-расписания. Одним из условий посещения бассейна должно быть его функционирование, иначе должны выполняться другие действия.
Подобная нелинейность действий может быть реализована в компьютерной программе. Например, часть кода будет выполняться лишь при определенном значении конкретной переменной. В языках программирования используется приблизительно такая конструкция условного оператора:
if логическое_выражение
Перевести на человеческий язык можно так: если логическое выражение возвращает истину, то выполняются выражения внутри фигурных скобок; если логическое выражение возвращает ложь, то код внутри фигурных скобок не выполняется. С английского «if» переводится как «если».
Конструкция if логическое_выражение называется заголовком условного оператора. Выражения внутри фигурных скобок – телом условного оператора. Тело может содержать как множество выражений, так и всего одно.
Пример использования условного оператора в языке программирования Python:
if n 100: a = a + b
В Питоне вместо фигурных скобок используется двоеточие. Обособление вложенного кода, то есть тела оператора, достигается за счет отступов. В программировании принято делать отступ равным четырем пробелам. Можно использовать клавишу табуляции ( Tab ) на клавиатуре.
Большинство сред программирования автоматически создают отступ, как только вы поставите двоеточие и перейдете на новую строку. Однако при работе в интерактивном режиме отступы надо добавлять вручную.
Нахождение в теле условного оператора здесь обозначается тремя точками. При создании файла со скриптом таких точек быть не должно, как и приглашения >>> .
Python считается языком с ясным синтаксисом и легко читаемым кодом. Это достигается сведением к минимуму таких вспомогательных элементов как различные скобки и точка с запятой. Для разделения выражений используется переход на новую строку, а для обозначения вложенных выражений – отступы от начала строки. В других языках данный стиль программирования также используется, но лишь для удобочитаемости кода человеком. В Питоне же такой стиль возведен в ранг синтаксического правила.
Данный пример вырван из контекста и сам по-себе не является рабочим. Полная версия программы могла бы выглядеть так:
a = 50 b = 10 n = 98 if n 100: a = a + b print(a)
Последняя строчка кода print(a) уже не относится к условному оператору, что обозначено отсутствием перед ней отступа. Она не является вложенной в условный оператор, значит, не принадлежит ему.
Поскольку переменная n равна 98, а это меньше 100, то a станет равной 60. Это значение будет выведено на экран. Если переменная n изначально была бы связана, например, со значением 101, то на экран было бы выведено 50. Потому что при n , равной 101, логическое выражение в заголовке условного оператора вернуло бы ложь. Значит, тело не было бы выполнено, и переменная a не изменилась бы.
Структуру программы можно изобразить следующим образом:
Основная ветка программы выполняется всегда, а вложенный код лишь тогда, когда в темно-зеленой строчке, обозначающей заголовок условного оператора, случается истина.
Для небольших программ иногда чертят так называемые блок-схемы, отражающие алгоритм выполнения. В языке блок-схем различные части кода обозначаются своими фигурами. Так блоку последовательно выполняемых действий соответствует прямоугольник, ветвлению – ромб. Для кода выше блок-схема может выглядеть так:
Условный оператор может включать не одну ветку, а две, реализуя тем самым полноценное ветвление.
В случае возврата логическим выражением False поток выполнения программы не возвращается сразу в основную ветку. На случай False существует другой вложенный код, отличный от случая True . Другими словами, встретившись с расширенной версией условного оператора, поток выполнения программы не вернется в основную ветку, не выполнив хоть какой-нибудь вложенный код.
В языках программирования разделение на две ветви достигается с помощью добавления блока else, получается так называемое if–else (если-иначе). Синтаксис выглядит примерно так:
if логическое_выражение < выражение 1; выражение 2; … >else
Если условие при инструкции if оказывается ложным, то выполняется блок кода при инструкции else . Ситуация, при которой бы выполнились обе ветви, невозможна. Либо код, принадлежащий if , либо код, принадлежащий еlse . Никак иначе. В заголовке else никогда не бывает логического выражения.
Пример программы с веткой else на языке Python:
tovar1 = 50 tovar2 = 32 if tovar1 + tovar2 > 99: print("99 рублей недостаточно") else: print("Чек оплачен")
Следует иметь в виду, что логическое выражение при if может выглядеть нестандартно, то есть не так просто, как a > b и тому подобное. Там может стоять просто одна переменная, число, слово True или False , а также сложное логическое выражение, когда два простых соединяются через логически and или or .
a = ? if a: a = 1
Если вместо знака вопроса будет стоять 0, то с логической точки зрения это False , значит выражение в if не будет выполнено. Если a будет связано с любым другим числом, то оно будет расцениваться как True , и тело условного оператора выполнится. Другой пример:
a = 5 > 0 if a: print(a)
Здесь a уже связана с булевым значением. В данном случае это True . Отметим, что в выражении a = 5 > 0 присваивание выполняется после оператора сравнения, так что подвыражение 5 > 0 выполнится первым, после чего его результат будет присвоен переменной a . На будущее, если вы сомневаетесь в последовательности выполнения операторов, используйте скобки, например так: a = (5 > 0) .
if a > 0 and a b: print(b - a)
Тут, чтобы вложенный код выполнился, a должно быть больше нуля и одновременно меньше b . Также в Питоне, в отличие от других языков программирования, позволительна такая сокращенная запись сложного логического выражения:
if 0 a b: print(b - a)
Практическая работа
- Напишите программу, которая просит пользователя что-нибудь ввести с клавиатуры. Если он вводит какие-нибудь данные, то на экране должно выводиться сообщение «ОК». Если он не вводит данные, а просто нажимает Enter , то программа ничего не выводит на экран.
- Напишите программу, которая запрашивает у пользователя число. Если оно больше нуля, то в ответ на экран выводится число 1. Если введенное число не является положительным, то на экран должно выводиться -1.
Примеры решения и дополнительные уроки в pdf-версии курса
X Скрыть Наверх
Python. Введение в программирование