НТВ плюс 

Типы данных языка программирования pascal. Типы данных в Паскале (переменные, константы), их виды и описание

На занятии рассматриваются основные стандартные типы данных в Паскаль, понятие переменной и константы; объясняется, как работать с арифметическими операциями

Паскаль — это типизированный язык программирования. Это означает, что переменные, в которых хранятся данные, имеют определенный тип данных. Т.е. программе напрямую надо указать, какие данные могут храниться в той или иной переменной: текстовые данные, числовые данные, если числовые — то целочисленные или дробные, и т.п. Это необходимо в первую очередь для того чтобы компьютер «знал», какие операции можно выполнять с этими переменными и как правильно их выполнять.

Например, сложение текстовых данных, или как это правильно называется в программировании — конкатенация — это обычное слияние строк, тогда как сложение числовых данных происходит поразрядно, кроме того, дробные и целые числа складываются тоже по-разному. То же самое касается и других операций.

Рассмотрим наиболее распространенные в Pascal типы данных.

Целочисленные типы данных в Паскаль

Тип Диапазон Требуемая память (байт)
byte 0..255 1
shortint -128..127 1
integer -32768.. 32767 2
word 0..65535 2
longint -2147483648..2147483647 4

Нужно иметь в виду, что при написании программ в паскале integer (в переводе с англ. целое) является наиболее часто используемым, так как диапазон значений наиболее востребуем. Если необходим более широкий диапазон, используется longint (long integer, в переводе с англ. длинное целое). Тип byte в Паскале используется, когда нет необходимости работать с отрицательными значениями, то же самое касается и типа word (только диапазон значений здесь значительно больше).

Примеры того, как описываются (объявляются) переменные в Паскале:

program a1; var x,y:integer; {целочисленный тип} myname:string; {строковый тип} begin x:=1; y:=x+16; myname:="Петр"; writeln ("имя: ",myname, ", возраст: ", y) end.

Результат:
имя: Петр, возраст: 17

Комментарии в Паскале

Обратите внимание на то, как используются комментарии в Паскале . В примере комментарии, т.е. служебный текст, который «не видим» для компилятора, заключаются в фигурные скобки. Обычно комментарии делаются программистами с целью пояснения фрагментов кода.

Задача 3. Население Москвы равняется а=9000000 жителей. Население Нью-Васюков равняется b=1000 жителей. Напишите программу, которая определяет разницу в числе жителей между двумя городами. Используйте переменные величины

Вещественные типы данных в Паскаль

Вещественные числа в Паскале и вообще в программировании — это название дробных чисел.

Тип Диапазон Требуемая память (байт)
real 2.9 * 10E-39 .. 1.7 * 10E38 6
single 1.5 * 10 E-45 .. 3.4 * 10E38 4
double 5 * 10E-324 .. 1.7 * 10E308 8
extended 1.9 * 10E-4951 .. 1.1 * 10E4932 10

Тип real в Паскале — наиболее часто используемый из вещественных типов.

Выше были представлены простые типы данных в Паскаль, к которым относятся:

  • Порядковые
  • Целые
  • Логические
  • Символьные
  • Перечисляемые
  • Интервальные
  • Вещественные

Для вывода значений переменных вещественного типа обычно используется форматированный вывод:

  • в формате используется либо одно число, означающее число позиций, отводимых на это число в экспоненциальной форме;

    • p:=1234.6789; Writeln(p:6:2); {1234.68}

    Наряду с простыми типами в языке еще используются структурированные типы данных и указатели , которым будут посвящены последующие уроки по Паскалю.

    Константы в Паскале

    Зачастую в программе заранее известно, что переменная будет принимать какое-то конкретное значение и не менять его на протяжении выполнения всей программы. В таком случае необходимо использовать константу.

    Объявление константы в Паскале происходит до объявления переменных (до служебного слова var) и выглядит следующим образом:

    Пример описания константы в Паскале:

    1 2 3 4 5 6 const x= 17 ; var myname: string ; begin myname: = "Петр" ; writeln ("имя: " , myname, ", возраст: " , х) end .

    const x=17; var myname:string; begin myname:="Петр"; writeln ("имя: ",myname, ", возраст: ", х) end.

    «Красивый» вывод целых и вещественных чисел

    Для того чтобы после вывода значений переменных оставались отступы, чтобы значения не «сливались» друг с другом, принято через двоеточие указывать какое количество символов нужно предусмотреть для вывода значения:


    Арифметические операции в Паскале

    Порядок выполнения операций

    1. вычисление выражений в скобках;
    2. умножение, деление, div, mod слева направо;
    3. сложение и вычитание слева направо.

    Стандартные арифметические процедуры и функции Pascal

    Здесь стоит более подробно остановиться на некоторых арифметических операциях.

    • Операция inc в Паскале, произносимая как инкремент, это стандартная процедура pascal, которая обозначает увеличение на единицу.

      • Пример операции inc:

      x:=1; inc(x); {Увеличивает x на 1, т.е. x=2} writeln (х)

      Более сложное использование процедуры inc:
      Inc(x,n) где x — порядкового типа, n — целого типа; процедура inc увеличивает x на n.

    • Аналогично работает процедура Dec в Паскале: Dec(x) — уменьшает x на 1 (декремент) или Dec(x,n) — уменьшает x на n.
    • Оператор abs представляет собой модуль числа. Работает следующим образом:
      • a: =- 9 ; b: = abs (a) ; { b = 9}

      a:=-9; b:=abs(a); { b = 9}

    • Оператор div в паскале является часто используемым, так как целый ряд задач связан с действием деление нацело.
    • Остаток от деления или оператор mod в pascal тоже незаменим при решении ряда задач.
    • Заслуживающей внимания является стандартная функция odd Паскаля, которая определяет, является ли целое число нечетным. Т. е. возвращает true (истина) для нечетных чисел, false (ложь) для четных чисел.

      • Пример использования функции odd:

      var x:integer; begin x:=3; writeln(sqr(x)); {ответ 9} end.

    • Операция возведение в степень в Паскале отсутствует как таковая. Но для того чтобы возвести в степень число можно использовать функцию exp .

      • Формула такая: exp(ln(a)*n) , где а — число, n — степень (а>0).

      Однако в компиляторе pascal abc возведение в степень осуществляется значительно проще:

      var x:integer; begin x:=9; writeln(sqrt(x)); {ответ 3} end.

    Задача 4. Известны размеры спичечной коробки: высота — 12.41 см., ширина — 8 см., толщина — 5 см. Вычислить площадь основания коробки и ее объем
    (S=ширина * толщина, V=площадь*высота)

    Задача 5. В зоопарке три слона и довольно много кроликов, причем количество кроликов часто меняется. Слону положено съедать в сутки сто морковок, а кролику — две. Каждое утро служитель зоопарка сообщает компьютеру количество кроликов. Компьютер в ответ на это должен сообщить служителю общее количество морковок, которые сегодня нужно скормить кроликам и слонам.

    Задача 6. Известно, что x кг конфет стоит a рублей. Определите, сколько стоит y кг этих конфет, а также, сколько килограмм конфет можно купить на k рублей. Все значения вводит пользователь.

    Для того чтобы машина смогла обработать какие бы то ни было входные данные, она должна «понимать», к какому типу принадлежат переменные, в которые занесены значения. При отсутствии информации о формате данных компьютер не сможет определить, допустима ли в конкретном случае та или иная операция: например, интуитивно понятно, что нельзя возвести букву в степень или взять интеграл от строки. Таким образом, пользователь должен определить, какие действия позволительно осуществлять с каждой переменной.

    Как и в других языках программирования высокого уровня, типы переменных в Паскале оптимизированы для выполнения задач различной направленности, имеют различный диапазон значений и длину в байтах.

    Подразделение типов переменных

    Типы переменных в Паскале делятся на простые и структурированные. Простые включают в себя вещественные и порядковые типы. К структурированным относятся массивы, записи, множества и файлы. Отдельно выделяются указатели, объекты и процедурные типы.

    Рассмотрим порядковые и вещественные типы. К порядковым относятся 5 целых типов, перечисляемый и тип-диапазон.

    Порядковые типы

    Существует 5 целых типов, различающихся длиной в байтах и диапазоном значений.

    Длина Byte и ShortInt - 1 байт. Различие между ними состоит в том, что Byte хранит только неотрицательные значения, а ShortInt позволяет хранить и отрицательные (от -128 до +127). Аналогично соотносятся друг с другом типы Word и Integer, с тем лишь различием, что их размер - 2 байта.

    Наконец, LongInt позволяет хранить и отрицательные, и положительные значения, используя 4 байта - в числовом измерении 16-й степени в обе стороны от нуля. Различные виды переменных в Паскале способствуют эффективному решению пользовательских задач, поскольку в каждом конкретном случае может требоваться как малый, так и большой диапазон значений, а также не исключено наличие ограничений по объему выделяемой памяти.

    Важно понимать, что нуль занимает столько же места в памяти, сколько и любое другое число. Таким образом, при формировании диапазона значений минимальное отрицательное число по модулю будет на единицу больше, чем положительное: например, от -128 до +127.

    Переменные, принадлежащие к могут принимать значение TRUE (истина) или FALSE (ложь) и требуют 1 байт памяти.

    Тип CHAR позволяет хранить любой из множества символов, существующих в памяти компьютера. При этом в символьных переменных в Паскале реально хранится лишь код знака, в соответствии с которым отображается его графическая форма.

    Вещественные типы

    Среди типов переменных в Паскале выделяется несколько числовых с возможностью записи дробной части. Различие между типами Single, Real, Double и Extended сводится к диапазону принимаемых значений, количеству значащих цифр после запятой и размеру в байтах.

    В соответствии с порядком, представленным выше, переменная каждого типа будет занимать 4, 6, 8 или 10 байт.

    Массивы

    Структурированные типы данных являются сложными и позволяют объединять в рамках одной переменной ряд простых значений. Яркий пример представляет собой массив, который можно задать следующим образом:

    String=array of char;

    Таким образом, мы получили тип под названием String, позволяющий задавать переменные длиной в 100 символов. В последней строке задан непосредственно одномерный массив Y, имеющий тип String. Описание переменных в Паскале осуществляется путём размещения с левой стороны идентификатора, а справа, после знака равенства, значения переменной.

    Диапазон индексов, записанный в позволяет обращаться к каждому конкретному элементу массива:

    В данном случае мы произвели чтение второго элемента созданного ранее массива Y.

    Частным случаем одномерного массива являются и строковые переменные в Паскале, ведь строка - это последовательность символов, т. е. элементов типа char.

    Записи

    Запись состоит из нескольких полей, заполненных данными любых типов кроме файлового. В целом переменная такого типа похожа на элемент базы данных. Например, можно занести в неё имя человека и номер его телефона:

    type NTel = Record

    В первой строке слева указывается имя типа, а справа - служебное слово record. Во второй строке задано поле с именем, в третьей - номер телефона. Слово «end» говорит о том, что мы ввели все поля, которые хотели, и на этом процесс создания записи завершается.

    Наконец в последней строке мы задаём переменную One, имеющую тип NTel.

    Обращаться можно как к записи в целом, так и к отдельным её компонентам, например: one.NAME (т. е. имя_переменной.имя_поля_записи).

    Файлы

    Паскаль позволяет работать с текстовыми, типизированными и нетипизированными файлами, которые представляют собой структурированную последовательность компонент, имеющих одинаковый тип.

    При чтении из файла или записи в него может использоваться как полный адрес, так и краткая его форма:

    ‘C:\Folder\File2.txt’

    Краткая форма используется в случае размещения файла в папке, где хранится сама программа, обращающаяся к нему. Полная форма может использоваться в любых обстоятельствах.

    Задать переменную файлового типа можно следующим образом:

    f1: file of integer;

    Для работы с файлами используются различные функции и процедуры, связывающие переменную с файлом на диске, открывающие его для чтения, записи и перезаписи, закрывающие по окончании работы, позволяющие создавать новое имя и удаляющие файл с компьютера.

    В заключение

    Без умения использовать различные типы переменных в Паскале пользователь не сможет реализовать даже простейшую задачу. Для того чтобы программа выполняла алгоритм без ошибок, требуется выучить как служебные слова, так и синтаксис, поскольку машина умеет «понимать» команды только в том случае, если они написаны единственно верным способом.

    Наиболее распространенные в математике числовые типы – это целые числа, которые представляют бесконечное множество дискретных значений, и действительные числа, которые представляют неограниченный континуум значений.

    Описание числовых типов данных (целые) Паскаля

    В пределах одного языка могут быть реализованы различные подмножества множества целых чисел. Диапазон возможных значений целых числовых типов зависит от их внутреннего представления, которое может занимать один, два или четыре байта. Так, в Паскале 7.0 используются следующие целые числовые типы данных:

    С целыми числовыми типами данных Паскаля можно выполнять следующие операции:

    • Арифметические:
      сложение(+);
      вычитание(-);
      умножение(*);
      остаток от деления (mod);
      возведение в степень;
      унарный плюс (+);
      унарный минус (-).
    • Операции отношения:
      отношение равенства (=);
      отношение неравенства (<>);
      отношение меньше (<);
      отношение больше (>);
      отношение не меньше (>=);
      отношение не больше (<=).

    При действиях с целыми числовыми типами данных тип результата будет соответствовать типу операндов, а если операнды относятся к различным целым типам, - типу того операнда, который имеет максимальную мощность (максимальный диапазон значений). Возможное переполнение результата никак не контролируется (это важно!) , что может привести к ошибкам.

    Особое внимание следует уделить операции деления целых числовых типов данных. В Паскале допускается две операции деления, которые соответственно обозначаются "/" и div . Нужно знать, что результатом деления "/" является не целое, а вещественное число (это справедливо, даже если вы делите 8 на 2, т.е. 8/2=4.0). Деление div – это целочисленное деление , т.е. тип результата целый.

    Описание числовых типов данных (действительные) Паскаля

    К вещественному числовому типу данных относится подмножество вещественных чисел, которые могут быть представлены в так называемом формате с плавающей запятой и фиксированным числом цифр. С плавающей точкой каждый числовой тип данных представляется в виде двух групп цифр. Первая группа цифр называется мантиссой, вторая – порядком. В общем виде числовой тип данных в форме с плавающей точкой может быть представлено так: X= {+|-}MP {+ | -} r , где M – мантисса числа; r – порядок числа (r – целое число); P – основание системы счисления. Например, для десятичного основания представление 2Е-1 (здесь Е – основание десятичной системы счисления) будет иметь вид: 2*10 -1 =0.2, а представление 1.234Е5 будет соответствовать: 1.234*10 5 =123400.0.

    В Паскале используются следующие типы вещественных чисел, которые определяют произвольное число лишь с некоторой конечной точностью, зависящей от внутреннего формата вещественного числа:

    При описании вещественной переменной типа real в памяти компьютера будет создана переменная размерностью 4 байта. При этом 3 байта будут отданы под мантиссу, а один – под порядок.

    Над действительными числовыми типами данных можно выполнять следующие операции:

    • Арифметические:
      сложение (+);
      вычитание(-);
      умножение(*);
      деление(/);
      возведение в степень;
      унарный плюс (+);
      унарный минус (-).
    • Операции отношения:
      отношение неравенства (<>);
      отношение меньше (<);
      отношение больше (>);
      отношение не меньше (>=);
      отношение не больше (<=).

    Как видим, Паскаль характеризуется богатой гаммой вещественных типов, однако доступ к числовым типам данных single , double и extended возможен только при особых режимах компиляции. Эти числовые типы данных рассчитаны на аппаратную поддержку арифметики с плавающей точкой и для их эффективного использования в состав ПК должен входить математический сопроцессор.

    Особое положение в Паскале занимает числовой тип данных comp , который трактуется как вещественное число без экспоненциальной и дробной частей. Фактически, comp – это «большое» целое число со знаком, сохраняющее 19..20 значащих десятичных цифр. В то же время числовой тип данных comp в выражениях полностью совместим с другими вещественными типами: над ним определены все вещественные операции, он может использоваться как аргумент математических функций и т.д.

    О преобразовании числовых типов данных Паскаля

    В Паскале почти невозможны неявные (автоматические) преобразования числовых типов данных. Исключение сделано только для типа integer , который разрешается использовать в выражениях типа real . Например, если переменные описаны следующим образом:

    Var X: integer; Y: real;

    То оператор

    будет синтаксически правильным, хотя справа от знака присваивания стоит целочисленное выражение, а слева – вещественная переменная, компилятор сделает преобразование числовых типов данных автоматически. Обратное же преобразование автоматически типа real в тип integer в Паскале невозможно. Вспомним, какое количество байт выделяется под переменные типа integer и real : под целочисленный тип данных integer выделяется 2 байта памяти, а под real – 6 байта. Для преобразования real в integer имеются две встроенные функции: round (x) округляет вещественное x до ближайшего целого, trunc (x) усекает вещественное число путем отбрасывания дробной части.

    К порядковым типам относятся (см. рис.4.1) целые, логический, символьный, перечисляемый и тип-диапазон. К любому из них применима функция ORD(X), которая возвращает порядковый номер значения выражения X. Для целых типов функция ORD(X) возвращает само значение X, т.е. ORD(X) = X для X, принадлежащего любому шелому типу. Применение ORD(X) к логическому, символьному и перечисляемому типам дает положительное целое число в диапазоне от 0 до 1 (логический тип), от 0 до 155 (символьный), от 0 до 65535 (перечисляемый). Тип-диапазон сохраняет все свойства базового порядкового типа, поэтому результат применения к нему функции ORD(X) зависит от свойств этого типа.

    К порядковым типам можно также применять функции:

    PRED (X) - возвращает предыдущее значение порядкового типа (значение, которое соответствует порядковому номеру ORD(X)- 1), т.е.

    ORD(PRED(X)) = ORD(X) - 1;

    SUCC (X) - возвращает следующее значение порядкового типа, которое соответствует порядковому номеру ORD(X) +1, т.е.

    ORD(SUCC(X)) = ORD(X) + 1.

    Например, если в программе определена переменная

    то функция PRED(C) вернет значение "4", а функция SUCC(C) - значение "6".

    Если представить себе любой порядковый тип как упорядоченное множество значий, возрастающих слева направо и занимающих на числовой оси некоторый отрезок, то функция PRED(X) не определена для левого, a SUCC(X) - для правого конца этого отрезка.

    Целые типы. Диапазон возможных значений целых типов зависит от их внутреннего представления, которое может занимать один, два или четыре байта. В табл. 4.1 приводится название целых типов, длина их внутреннего представления в байтах и диапазон возможных значений.

    Таблица 4.1

    При использовании процедур и функций с целочисленными параметрами следует руководствоваться «вложенностью» типов, т.е. везде, где может использоваться WORD, допускается использование BYTE (но не наоборот), в LONGINT «входит» INTEGER, который, в свою очередь, включает в себя SHORTINT.

    Перечень процедур и функций, применимых к целочисленным типам, приведен в табл.4.2. Буквами b, s, w, i, l обозначены выражения соответственно типа BYTE, SHORTINT, WORD, INTEGER и LONGINT, x - выражение любого из этих типов; буквы vb, vs, vw, vi, vl, vx обозначают переменные соответствующих типов. В квадратных скобках указывается необязательный параметр.

    Таблица 4.2

    Стандартные процедуры и функции, применимые к целым типам
    Обращение Тип результата Действие
    abs (x) x Возвращает модуль х
    chr(b) Char Возвращает символ по его коду
    dec (vx[, i]) - Уменьшает значение vx на i, а при отсутствии i -на 1
    inc(vx[, i]) - Увеличивает значение vx на i, а при отсутствии i - на 1
    Hi(i) Byte Возвращает старший байт аргумента
    Hi(w) To же То же
    Lo(i) " Возвращает младший байт аргумента
    Lo (w) " То же
    odd(l) Boolean Возвращает True, если аргумент - нечетное число
    Random (w) Как у параметра Возвращает псевдослучайное число, равномерно распределенное в диапазоне 0...(w-l)
    sgr (x) X Возвращает квадрат аргумента
    swap (i) Integer Меняет местами байты в слове
    swap (w) Word

    При действиях с целыми числами тип результата будет соответствовать типу операндов, а если операнды относятся к различным целым типам, - типу того операнда, который имеет максимальную мощность (максимальный диапазон значений). Возможное переполнение результата никак не контролируется, что может привести к недоразумениям, например:

    а:= 32767; {Максимально возможное значение типа INTEGER}

    х:= а + 2; {Переполнение при вычислении этого выражения!}

    у:= LongInt(а)+2; {Переполнения нет после приведения переменной к более мощному типу}

    WriteLn(x:10:0, у:10:0)

    В результате прогона программы получим

    Логический тип . Значениями логического типа может быть одна из предварительно объявленных констант FALSE (ложь) или TRUE (истина). Для них справедливы правила:

    False < True;

    succ(False)= True;

    pred(True) = False.

    Поскольку логический тип относится к порядковым типам, его можно использовать в операторе счетного типа, например:

    for 1:= False to True do ....

    Символьный тип. Значением символьного типа является множество всех символов ПК. Каждому символу приписывается целое число в диапазоне 0...255. Это число служит кодом внутреннего представления символа, его возвращает функция ORD.

    Для кодировки используется код ASCII (American Standard Code for Information Interchange - американский стандартный код для обмена информацией). Это 7-битный код, т.е. с его помощью можно закодировать лишь 128 символов в диапазоне от 0 до 127. В то же время в 8-битном байте, отведенном для хранения символа в Турбо Паскале, можно закодировать в два раза больше символов в диапазоне от 0 до 255. Первая половина символов ПК с кодами 0...127 соответствует стандарту ASCII (табл. 4.3). Вторая половина символов с кодами 128...255 не ограничена жесткими рамками стандарта и может меняться на ПК разных типов (в прил.2 приведены некоторые распространенные варианты кодировки этих символов).

    Таблица 4.3

    Кодировка символов в соответствии со стандартом ASCII
    Код Символ Код Символ Код Символ Код Символ
    NUL BL ® "
    ЗОН ! A a
    STX " В b
    ЕТХ # С с
    EOT $ D d
    ENQ % E e
    АСК & F f
    BEL " G g
    BS ( H h
    НТ ) I i
    LF * J j
    VT + k k
    FF , L i
    CR - M m
    SO . N n
    SI / О
    DEL p P
    DC1 Q q
    DC2 R r
    DC3 S s
    DC4 T t
    NAK U u
    SYN V V
    ETB w w
    CAN X X
    EM У У
    SUB : z z
    ESC / [ {
    FS < \ l
    GS = ] }
    RS > ^ ~
    US ? - n

    Символы с кодами 0...31 относятся к служебным кодам. Если эти коды используются в символьном тексте программы, они считаются пробелами. При использовании их в операциях ввода-вывода они могут иметь следующее самостоятельное значение:

    Символ Код Значение
    BEL Звонок; вывод на экран этого символа сопровождается звуковым сигналом
    НТ Горизонтальная табуляция; при выводе на экран смещает курсор в позицию, кратную 8, плюс 1 (9, 17, 25 и т.д.)
    LF Перевод строки; при выводе его на экран все последующие символы будут выводиться, начиная с той же позиции, но на следующей строке
    VT Вертикальная табуляция; при выводе на экран заменяется специальным знаком
    FF Прогон страницы; при выводе на принтер формирует страницу, при выводе на экран заменяется специальным знаком
    CR Возврат каретки; вводится нажатием на клавишу Enter (при вводе с помощью READ или READLN означает команду «Ввод» и в буфер ввода не помещается; при выводе означает команду «Продолжить вывод с начала текущей строки»)
    SUB Конец файла; вводится с клавиатуры нажатием Ctrl-Z; при выводе заменяется специальным знаком
    SSC Конец работы; вводится с клавиатуры нажатием на клавишу ESC; при выводе заменяется специальным знаком

    К типу CHAR применимы операции отношения, а также встроенные функции: СНR(В) - функция типа CHAR; преобразует выражение В типа BYTE в символ и возвращает его своим значением;

    UPCASE(CH) - функция типа CHAR; возвращает прописную букву, если СН -строчная латинская буква, в противном случае возвращает сам символ СН, например:

    cl:= UpCase("s") ;

    c2:= UpCase ("Ф") ;

    WriteLn(cl," ",c2)

    Так как функция UPCASE не обрабатывает кириллицу, в результате прогона этой

    программы на экран будет выдано

    Перечисляемый тип . Перечисляемый тип задается перечислением тех значений, которые он может получать. Каждое значение именуется некоторым идентификатором и располагается в списке, обрамленном круглыми скобками, например:

    colors =(red, white, blue);

    Применение перечисляемых типов делает программы нагляднее. Если, например, в программе используются данные, связанные с месяцами года, то такой фрагмент программы:

    ТипМесяц=(янв,фев,мар,апр,май,июн,июл,авг,сен,окт,ноя,дек);

    месяц: ТипМесяц;

    if месяц = авг then WriteLn("Хорошо бы поехать к морю!");

    был бы, согласитесь, очень наглядным. Увы! В Турбо Паскале нельзя использовать кириллицу в идентификаторах, поэтому мы вынуждены писать так:

    TypeMonth=(jan,feb,mar,may,jun,jul,aug,sep,oct,nov,dec);

    month: TypeMonth;

    if month = aug then WriteLn("Хорошо бы поехать к морю!");

    Соответствие между значениями перечисляемого типа и порядковыми номерами этих значений устанавливается порядком перечисления: первое значение в списке получает порядковый номер 0, второе - 1 и т.д. Максимальная мощность перечисляемого типа составляет 65536 значений, поэтому фактически перечисляемый тип задает некоторое подмножество целого типа WORD и может рассматриваться как компактное объявление сразу группы целочисленных констант со значениями О, 1 и т.д.

    Использование перечисляемых типов повышает надежность программ благодаря возможности контроля тех значений, которые получают соответствующие переменные. Пусть, например, заданы такие перечисляемые типы:

    colors = (black, red, white);

    ordenal= (one, two, three);

    days = (monday, tuesday, Wednesday);

    С точки зрения мощности и внутреннего представления все три типа эквивалентны:

    ord(black)=0, ..., ord(white)=2,

    ord(one)=0, ...ord(three)=2,

    ord(monday)=0, ...ord(Wednesday)=2.

    Однако, если определены переменные

    col:colors; num:ordenal;

    то допустимы операторы

    num:= succ(two);

    day:= pred(tuesday);

    но недопустимы

    Как уже упоминалось, между значениями перечисляемого типа и множеством целых чисел существует однозначное соответствие, задаваемое функцией ORD(X). В Турбо Паскале допускается и обратное преобразование: любое выражение типа WORD можно преобразовать в значение перечисляемого типа, если только значение целочисленного выражения не превышает мощное1™ перечисляемого типа. Такое преобразование достигается применением автоматически объявляемой функции с именем перечисляемого типа (см. п. 4.4). Например, для рассмотренного выше объявления типов эквивалентны следующие присваивания:

    col:= colors(0);

    Разумеется, присваивание

    будет недопустимым.

    Переменные любого перечисляемого типа можно объявлять без предварительного описания этого типа, например:

    col: (black, white, green);

    Тип-диапазон. Тип-диапазон есть подмножество своего базового типа, в качестве которого может выступать любой порядковый тип, кроме типа-диапазона. Тип-диапазон задается границами своих значений внутри базового типа:

    <мин.знач.>..<макс.знач.>

    Здесь <мин.знач. > - минимальное значение типа-диапазона;

    <макс.знач.> - максимальное его значение.

    Например:

    digit = "0".."9";

    Тип-диапазон необязательно описывать в разделе TYPE, а можно указывать непосредственно при объявлении переменной, например:

    Ichr: "A".."Z";.

    При определении типа-диапазона нужно руководствоваться следующими правилами:

    • два символа «..» рассматриваются как один символ, поэтому между ними недопустимы пробелы;
    • левая граница диапазона не должна превышать его правую границу. Тип-диапазон наследует все свойства своего базового типа, но с ограничениями, связанными с его меньшей мощностью. В частности, если определена переменная

    days = (mo,tu,we,th,fr,sa,su);

    WeekEnd = sa .. su;

    то ORD(W) вернет значение 5 , в то время как PRED(W) приведет к ошибке.

    В стандартную библиотеку Турбо Паскаля включены две функции, поддерживающие работу с типами-диапазонами:

    НIGН(Х) - возвращает максимальное значение типа-диапазона, к которому принадлежит переменная X;

    LOW(X) -возвращает минимальное значение типа-диапазона.

    Следующая короткая программа выведет на экран строку

    WriteLn(Low(k),"..",High(k))

    Множество целых чисел бесконечно, но мы всегда можем подобрать такое число бит, чтобы представить любое целое число, возникающее при решении конкретной задачи. Множество действительных чисел не только бесконечно, но еще и непрерывно, поэтому, сколько бы мы не взяли бит, мы неизбежно столкнемся с числами, которые не имеют точного представления. Числа с плавающей запятой - один из возможных способов предсталения действительных чисел, который является компромиссом между точностью и диапазоном принимаемых значений.

    Число с плавающей запятой состоит из набора отдельных разрядов, условно разделенных на знак, экспоненту порядок и мантиссу. Порядок и мантисса - целые числа, которые вместе со знаком дают представление числа с плавающей запятой в следующем виде:

    Математически это записывается так:

    (-1) s × M × B E , где s - знак, B-основание, E - порядок, а M - мантисса.

    Основание определяет систему счисления разрядов. Математически доказано, что числа с плавающей запятой с базой B=2 (двоичное представление) наиболее устойчивы к ошибкам округления, поэтому на практике встречаются только базы 2 и, реже, 10. Для дальнейшего изложения будем всегда полагать B=2, и формула числа с плавающей запятой будет иметь вид:

    (-1) s × M × 2 E

    Что такое мантисса и порядок? Мантисса – это целое число фиксированной длины, которое представляет старшие разряды действительного числа. Допустим наша мантисса состоит из трех бит (|M|=3). Возьмем, например, число «5», которое в двоичной системе будет равно 101 2 . Старший бит соответствует 2 2 =4, средний (который у нас равен нулю) 2 1 =2, а младший 2 0 =1. Порядок – это степень базы (двойки) старшего разряда. В нашем случае E=2. Такие числа удобно записывать в так называемом «научном» стандартном виде, например «1.01e+2». Сразу видно, что мантисса состоит из трех знаков, а порядок равен двум.

    Допустим мы хотим получить дробное число, используя те же 3 бита мантиссы. Мы можем это сделать, если возьмем, скажем, E=1. Тогда наше число будет равно

    1.01e+1 = 1×2 1 +0×2 0 +1×2 -1 =2+0,5=2,5

    Очевидно, что таким образом одно и то же число можно представить по-разному. Рассмотрим пример с длиной мантиссы |M|=4. Число «2» можно представить в следующем виде:

    2 = 10 (в двоичной системе) = 1.000e+1 = 0.100e+2 = 0.010e+3.

    Поэтому уже в самых первых машинах числа представляли в так называемом нормализованном виде , когда первый бит мантиссы всегда подразумевался равным единице.

    Это экономит один бит (так как неявную единицу не нужно хранить в памяти) и обеспечивает уникальность представления числа. В нашем примере «2» имеет единственное представление («1.000e+1»), а мантисса хранится в памяти как «000», т.к. старшая единица подразумевается неявно. Но в нормализованном представлении чисел возникает новая проблема - в такой форме невозможно представить ноль.

  • Анализ данных с помощью команд Подбор параметра и Поиск решения
  • Анализ и интерпретация данных экспериментально-психологического исследования.
  • Анализ исходных данных. Технические нормативы городской дороги.
  • АНАЛИЗ ПОЛУЧЕННЫХ ДАННЫХ. ПРИНЯТИЕ РЕШЕНИЯ О ДОСТАТОЧНОСТИ ИЛИ НЕДОСТАТОЧНОСТИ ХАРАКТЕРИСТИК ВОДОСНАБЖЕНИЯ ДЛЯ НУЖД СИСТЕМЫ ПОЛИВА.
  • Аппаратура линии связи: аппаратура передачи данных, оконечное оборудование, промежуточная аппаратура.

    • Федеральное агентство по образованию

    Реферат

    «ТИПЫ ДАННЫХ В ПАСКАЛЕ»

    1. Типы данных

    Любые данные, т.е. константы, переменные, свойства, значения функций или выражения характеризуются своими типами. Тип определяет множество допустимых значений, которые может иметь тот или иной объект, а также множество допустимых операций, которые применимы к нему. Кроме того, тип определяет также и формат внутреннего представления данных в памяти ПК.

    Вообще язык Object Pascal характеризуется разветвленной структурой типов данных (рис. 1.1). В языке предусмотрен механизм создания новых типов, благодаря чему общее количество используемых в программе типов может быть сколь угодно большим.

    Обрабатываемые в программе данные подразделяются на переменные, константы и литералы:

    Константы представляют собой данные, значения которых установлены в разделе объявления констант и не изменяются в процессе выполнения программы.

    Переменные объявляются в разделе объявления переменных, но в отличие от констант получают свои значения уже в процессе выполнения программы, причем допускается изменение этих значений. К константам и переменным можно обращаться по именам.

    Литерал не имеет идентификатора и представляется в тексте программы непосредственно значением.

    Тип определяет множество значений, которые могут принимать элементы данных, и совокупность допустимых над ними операций.

    В этой и четырех последующих главах приводится подробное описание всех типов.

    1.1 Простые типы

    К простым типам относятся порядковые, вещественные типы и тип дата-время.

    Порядковые типы отличаются тем, что каждый из них имеет конечное количество возможных значений. Эти значения можно определенным образом упорядочить (отсюда - название типов) и, следовательно, с каждым из них можно сопоставить некоторое целое число - порядковый номер значения.

    Вещественные типы , строго говоря, тоже имеют конечное число значений, которое определяется форматом внутреннего представления вещественного числа. Однако количество возможных значений вещественных типов настолько велико, что сопоставить с каждым из них целое число (его номер) не представляется возможным.

    Тип дата-время предназначен для хранения даты и времени. Фактически для этих целей он использует вещественный формат.

    1.1.1 Порядковые типы

    К порядковым типам относятся (см. рис. 1.1) целые, логические, символьный, перечисляемый и тип-диапазон. К любому из них применима функция Ord(x), которая возвращает порядковый номер значения выражения X.


    Рис. 1.1 - Структура типов данных

    Для целых типов функция ord(x) возвращает само значение х, т. е. Ord(X) = х для х, принадлежащего любому целому типу. Применение Ord(x) к логическому , символьному и перечисляемому типам дает положительное целое число в диапазоне от 0 до 1 (логический тип ), от 0 до 255 (символьный ), от 0 до 65535 (перечисляемый ). Тип-диапазон сохраняет все свойства базового порядкового типа, поэтому результат применения к нему функции ord(х) зависит от свойств этого типа.

    К порядковым типам можно также применять функции:

    pred(x) - возвращает предыдущее значение порядкового типа (значение, которое соответствует порядковому номеру ord (х) -1, т. е. оrd(рred(х)) = оrd(х) - 1;

    succ (х) - возвращает следующее значение порядкового типа, которое соответствует порядковому номеру ord (х) +1, т. е. оrd(Succ(х)) = оrd(х) + 1.

    Например, если в программе определена переменная

    то функция PRED(с) вернет символ "4", а функция SUCC(с) - символ "6".

    Если представить себе любой порядковый тип как упорядоченное множество значений, возрастающих слева направо и занимающих на числовой оси некоторый отрезок, то функция pred(x) не определена для левого, a succ (х) - для правого конца этого отрезка.

    Целые типы . Диапазон возможных значений целых типов зависит от их внутреннего представления, которое может занимать один, два, четыре или восемь байтов. В табл. 1.1 приводятся названия целых типов, длина их внутреннего представления в байтах и диапазон возможных значений.

    Таблица 1.1 - Целые типы

    Название Длина, байт Диапазон значений
    Cardinal 4 0. .. 2 147 483 647
    Byte 1 0...255
    Shortint 1 -128...+127
    Smallint 2 -32 768...+32 767
    Word 2 0...65 535
    Integer 4
    Longint 4 -2 147 483 648...+2 147 483 647
    Int64 8 -9*1018...+9*1018
    LongWord 4 0. . .4 294 967 295

    Типы LongWord и Int64 впервые введены в версии 4, а типы Smallint и Cardinal отсутствуют в Delphi 1. Тип integer для этой версии занимает 2 байта и имеет диапазон значений от -32768 до +32767, т. е. совпадает с Smallint .

    При использовании процедур и функций с целочисленными параметрами следует руководствоваться “вложенностью” типов, т.е. везде, где может использоваться word , допускается использование Byte (но не наоборот), в Longint “входит” Smallint , который, в свою очередь, включает в себя Shortint .

    Перечень процедур и функций, применимых к целочисленным типам, приведен в табл. 1.2. Буквами b, s, w, i, l обозначены выражения соответственно типа Byte , Shortint, Word, Integer и Longint ,

    х - выражение любого из этих типов; буквы vb, vs, vw, vi, vl, vx обозначают переменные соответствующих типов. В квадратных скобках указывается необязательный параметр.

    Таблица 1.2 - Стандартные процедуры и функции, применимые к целым типам

    Обращение Тип результата Действие
    abs (x) x Возвращает модуль x
    chr(b) Char Возвращает символ по его коду
    dec (vx [, i]) - Уменьшает значение vx на i, а при отсутствии i - на 1
    inc(vx[,i]) - Увеличивает значение vx на i, а при отсутствии i -на 1
    Hi(w) Byte Возвращает старший бант аргумента
    Hi(I) То же Возвращает третий по счету байт
    Lo(i) “ Возвращает младший байт аргумента
    Lo(w) “ То же
    odd(l) Boolean Возвращает True, если аргумент-нечетное число
    Random(w) Как у параметра Возвращает псевдослучайное число, равномерно распределенное в диапазоне 0...(w-l)
    sqr(x) X Возвращает квадрат аргумента
    swap(i) Integer Меняет местами байты в слове
    swap (w) Word Тоже

    При действиях с целыми числами тип результата будет соответствовать типу операндов, а если операнды относятся к различным целым типам - общему типу, который включает в себя оба операнда. Например, при действиях с shortint и word общим будет тип integer . В стандартной настройке компилятор Delphi не вырабатывает код, осуществляющий контроль за возможной проверкой выхода значения из допустимого диапазона, что может привести к недоразумениям.

    Логические типы . К логическим относятся типы Boolean, ByteBool, Bool, wordBool и LongBool . В стандартном Паскале определен только тип Boolean , остальные логические типы введены в Object Pascal для совместимости с Windows: типы Boolean и ByteBool занимают по одному байту каждый, Bool и WordBool - по 2 байта, LongBool - 4 байта. Значениями логического типа может быть одна из предварительно объявленных констант False (ложь) или True (истина).

    Поскольку логический тип относится к порядковым типам, его можно использовать в операторе цикла счетного типа. В Delphi 32 для Boolean значение

    Ord (True) = +1, в то время как для других типов (Bool, WordBool и т.д.)

    Ord (True) = -1, поэтому такого рода операторы следует использовать с осторожностью! Например, для версии Delphi 6 исполняемый оператор showMessage (" --- ") в следующем цикле for не будет выполнен ни разу:

    for L:= False to True do

    ShowMessage ("--);

    Если заменить тип параметра цикла L в предыдущем примере на Boolean , цикл будет работать и сообщение дважды появится на экране. [Для Delphi версии 1 и 2 ord (True) =+1 для любого логического типа.]

    Символьный тип . Значениями символьного типа является множество всех символов ПК. Каждому символу приписывается целое число в диапазоне 0...255. Это число служит кодом внутреннего представления символа, его возвращает функция ord.

    Для кодировки в Windows используется код ANSI (назван по имени American National Standard Institute - американского института стандартизации, предложившего этот код). Первая половина символов ПК с кодами 0... 127 соответствует таблице 1.3. Вторая половина символов с кодами 128...255 меняется для различных шрифтов. Стандартные Windows-шрифты Arial Cyr, Courier New Cyr и Times New Roman для представления символов кириллицы (без букв “ё” и “Ё”) используют последние 64 кода (от 192 до 256): “А”... “Я” кодируются значениями 192..223, “а”... “я” - 224...255. Символы “Ё” и “ё” имеют соответственно коды 168 и 184.

    Таблица 1.3 - Кодировка символов в соответствии со стандартом ANSI

    Код Символ Код. Символ Код. Символ Код Символ
    0 NUL 32 BL 64 @ 96 "
    1 ЗОН 33 ! 65 А 97 а
    2 STX 34 “ 66 В 98 b
    3 ЕТХ 35 # 67 С 99 с
    4 EOT 36 $ 68 D 100 d
    5 ENQ 37 % 69 Е 101 е
    6 ACK 38 & 70 F 102 f
    7 BEL 39 " 71 G 103 д
    8" BS 40 ( 72 Н 104 h
    9 HT 41 ) 73 I 105 i
    10 LF 42 * 74 J 106 j
    11 VT 43 + 75 К 107 k
    12 FF 44 F 76 L 108 1
    13 CR 45 - 77 М 109 m
    14 SO 46 78 N 110 n
    15 SI 47 / 79 0 111 о
    16 DEL 48 0 80 Р 112 P
    17 DC1 49 1 81 Q 113 q
    18 DC2 50 2 82 R 114 r
    19 DC3 51 3 83 S 115 s
    20 DC 4 52 4 84 Т 116 t
    21 NAK 53 5 85 U 117 u
    22 SYN 54 6 86 V 118 v
    23 ETB 55 7 87 W 119 W
    24 CAN 56 8 88 х 120 x
    25 EM 57 9 89 Y 121 У
    26 SUB 58 : 90 Z .122 z
    27 ESC 59 ; 91 t 123 {
    28 FS 60 < 92 \ 124 1
    29 GS 61 = 93 ] 125 }
    30 RS 62 > 94 Л 126 ~
    31 US 63 F 95 127 r

    Символы с кодами 0...31 относятся к служебным кодам. Если эти коды используются в символьном тексте программы, они считаются пробелами.

    К типу char применимы операции отношения, а также встроенные функции:

    Сhаr (в) - функция типа char ; преобразует выражение в типа Byte в символ и возвращает его своим значением;

    UpCase(CH) - функция типа char ; возвращает прописную букву, если сн - строчная латинская буква, в противном случае возвращает сам символ сн (для кириллицы возвращает исходный символ).

    Перечисляемый тип . Перечисляемый тип задается перечислением тех значений, которые он может получать. Каждое значение именуется некоторым идентификатором и располагается в списке, обрамленном круглыми скобками, например:

    colors = (red, white, blue);

    Применение перечисляемых типов делает программы нагляднее.

    Соответствие между значениями перечисляемого типа и порядковыми номерами этих значений устанавливается порядком перечисления: первое значение в списке получает порядковый номер 0, второе - 1 и т. д. Максимальная мощность перечисляемого типа составляет 65536 значений, поэтому фактически перечисляемый тип задает некоторое подмножество целого типа word и может рассматриваться как компактное объявление сразу группы целочисленных констант со значениями 0, 1 и т. д.

    Использование перечисляемых типов повышает надежность программ благодаря возможности контроля тех значений, которые получают соответствующие переменные. В Object Pascal допускается обратное преобразование: любое выражение типа Word можно преобразовать в значение перечисляемого типа, если только значение целочисленного выражения не превышает мощности этого типа. Такое преобразование достигается применением автоматически объявляемой функции с именем перечисляемого типа.

    Тип-диапазон . Тип-диапазон есть подмножество своего базового типа, в качестве которого может выступать любой порядковый тип, кроме типа-диапазона.

    Тип-диапазон задается границами своих значений внутри базового типа:

    <мин.знач.>..<макс.знач.>

    Здесь <мин. знач. > - минимальное значение типа-диапазона; <макс. знач. > - максимальное его значение.

    Тип-диапазон не обязательно описывать в разделе type, а можно указывать непосредственно при объявлении переменной.

    При определении типа-диапазона нужно руководствоваться следующими правилами:

    два символа “..” рассматриваются как один символ, поэтому между ними недопустимы пробелы; левая граница диапазона не должна превышать его правую границу.

    Тип-диапазон наследует все свойства своего базового типа, но с ограничениями, связанными с его меньшей мощностью. В частности, если определена переменная.

    В стандартную библиотеку Object Pascal включены две функции, поддерживающие работу с типами-диапазонами:

    High(х) - возвращает максимальное значение типа-диапазона, к которому принадлежит переменная х;

    Low (х) - возвращает минимальное значение типа-диапазона.

    1.1.2 Вещественные типы

    В отличие от порядковых типов, значения которых всегда сопоставляются с рядом целых чисел и, следовательно, представляются в ПК абсолютно точно, значения вещественных типов определяют произвольное число лишь с некоторой конечной точностью, зависящей от внутреннего формата вещественного числа.

    Таблица 1.4 - Вещественные типы

    В предыдущих версиях Delphi 1...3 тип Real занимал 6 байт и имел диапазон значений от 2,9*10-39 до 1,7*1038. В версиях 4 и 5 этот тип эквивалентен типу Double . Если требуется (в целях совместимости) использовать 6-байтных Real , нужно указать директиву компилятора {SREALCOMPATIBILITY ON}.

    Как видно из табл. 1.4, вещественное число в Object Pascal занимает от 4 до 10 смежных байт и имеет следующую структуру в памяти ПК.

    Здесь s - знаковый разряд числа; е - экспоненциальная часть; содержит двоичный порядок; m - мантисса числа.

    Мантисса m имеет длину от 23 (для single ) до 63 (для Extended ) двоичных разрядов, что и обеспечивает точность 7...8 для single и 19...20 для Extended десятичных цифр. Десятичная точка (запятая) подразумевается перед левым (старшим) разрядом мантиссы, но при действиях с числом ее положение сдвигается влево или вправо в соответствии с двоичным порядком числа, хранящимся в экспоненциальной части, поэтому действия над вещественными числами называют арифметикой с плавающей точкой (запятой).

    Отметим, что арифметический сопроцессор всегда обрабатывает числа в формате Extended , а три других вещественных типа в этом случае получаются простым усечением результатов до нужных размеров и применяются в основном для экономии памяти.

    Особое положение в Object Pascal занимают типы comp и Currency , которые трактуются как вещественные числа с дробными частями фиксированной длины: в comp дробная часть имеет длину 0 разрядов, т. е. просто отсутствует, в currency длина дробной части -4 десятичных разряда. Фактически оба типа определяют большое целое число со знаком, сохраняющее 19...20 значащих десятичных цифр (во внутреннем представлении они занимают 8 смежных байт). В то же время в выражениях comp и currency полностью совместимы с любыми другими вещественными типами: над ними определены все вещественные операции, они могут использоваться как аргументы математических функций и т. д. Наиболее подходящей областью применения этих типов являются бухгалтерские расчеты.

    1.1.3 Тип дата-время

    Тип дата-время определяется стандартным идентификатором TDateTime и предназначен для одновременного хранения и даты, и времени. Во внутреннем представлении он занимает 8 байт и подобно currency представляет собой вещественное число с фиксированной дробной частью: в целой части числа хранится дата, в дробной - время. Дата определяется как количество суток, прошедших с 30 декабря 1899 года, а время - как часть суток, прошедших с 0 часов, так что значение 36444,837 соответствует дате 11.10.1999 и времени 20:05. Количество суток может быть и отрицательным, однако значения меньшие -693594 (соответствует дате 00.00.0000 от Рождества Христова) игнорируются функциями преобразования даты к строковому типу.

    Над данными типа TDateTime определены те же операции, что и над вещественными числами, а в выражениях этого типа могут участвовать константы и переменные целого и вещественного типов.

    Поскольку тип TDateTime совместим с форматом вещественных чисел, можно без труда определить дату, отстоящую от заданной на сколько-то дней вперед или назад: для этого достаточно соответственно прибавить к заданной дате или отнять от нее нужное целое число.

    1.2 Структурированные типы

    Любой из структурированных типов (а в Object Pascal их четыре: массивы, записи, множества и файлы) характеризуется множественностью образующих этот тип элементов. Каждый элемент, в свою очередь, может принадлежать структурированному типу, что позволяет говорить о возможной вложенности типов. В Object Pascal допускается произвольная глубина вложенности типов, однако суммарная длина любого из них во внутреннем представлении не должна превышать 2 Гбайт .

    В целях совместимости со стандартным Паскалем в Object Pascal разрешается перед описанием структурированного типа ставить зарезервированное слово packed , предписывающее компилятору по возможности экономить память, отводимую под объекты структурированного типа; но компилятор фактически игнорирует это указание: “упаковка” данных в Object Pascal осуществляется автоматачески везде, где это возможно.

    1.2.1 Массивы

    Массивы в Object Pascal во многом схожи с аналогичными типами данных в других языках программирования. Отличительная особенность массивов заключается в том, что все их компоненты суть данные одного типа (возможно, структурированного). Эти компоненты можно легко упорядочить и обеспечить доступ к любому из них простым указанием его порядкового номера.

    Описание типа массива задается следующим образом:

    <имя типа> = array [ <сп.инд.типов> ] of <тип>;

    Здесь <имя типа> - правильный идентификатор; array, of - зарезервированные слова {массив, из); <сп.инд.типов> - список из одного или нескольких индексных типов, разделенных запятыми; квадратные скобки, обрамляющие список, - требование синтаксиса; <тип> - любой тип Object Pascal.

    В качестве индексных типов в Object Pascal можно использовать любые порядковые типы, имеющие мощность не более 2 Гбайт (т. е. кроме LongWord и Int64 )

    Глубина вложенности структурированных типов вообще, а, следовательно, и массивов - произвольная, поэтому количество элементов в списке индексных типов (размерность массива) не ограничено, однако суммарная длина внутреннего представления любого массива не может быть больше 2 Гбайт. В памяти ПК элементы массива следуют друг за другом так, что при переходе от младших адресов к старшим наиболее быстро меняется самый правый индекс массива.

    В Object Pascal можно одним оператором присваивания передать все элементы одного массива другому массиву того же типа.

    1.2.2 Записи

    Запись - это структура данных, состоящая из фиксированного количества компонентов, называемых полями записи. В отличие от массива компоненты (поля) записи могут быть различного типа. Чтобы можно было ссылаться на тот или иной компонент записи, поля именуются.

    Структура объявления типа записи такова:

    <имятипа> = record <сп.полей> end;

    Здесь <имя типа> - правильный идентификатор; record/ end - зарезервированные слова {запись, конец); <сп.полей> - список полей; представляет собой последовательность разделов записи, между которыми ставится точка с запятой.

    Каждый раздел записи состоит из одного или нескольких идентификаторов полей, отделяемых друг от друга запятыми.

    Предложение case ... of , открывающее вариантную часть, внешне похоже на соответствующий оператор выбора, но на самом деле лишь играет роль своеобразного служебного слова, обозначающего начало вариантной части. Именно поэтому в конце вариантной части не следует ставить end как пару к case...of . (Поскольку вариантная часть - всегда последняя в записи, за ней все же стоит end, но лишь как пара к record). Ключ выбора в предложении case…of фактически игнорируется компилятором: единственное требование, предъявляемое к нему в Object Pascal, состоит в том, чтобы ключ определял некоторый стандартный или предварительно объявленный порядковый тип.

    Имена полей должны быть уникальными в пределах той записи, где они объявлены, однако, если записи содержат поля-записи, т. е. вложены одна в другую, имена могут повторяться на разных уровнях вложения.

    1.2.3 Множества

    Множества - это наборы однотипных логически связанных друг с другом объектов. Характер связей между объектами лишь подразумевается программистом и никак не контролируется Object Pascal. Количество элементов, входящих во множество, может меняться в пределах от 0 до 256 (множество, не содержащее элементов, называется пустым). Именно непостоянством количества своих элементов множества отличаются от массивов и записей.

    Два множества считаются эквивалентными тогда и только тогда, когда все их элементы одинаковы, причем порядок следования элементов в множестве безразличен. Если все элементы одного множества входят также и в другое, говорят о включении первого множества во второе. Пустое множество включается в любое другое.

    Описание типа множества имеет вид:

    <имя типа> = set of <базовый тип>;

    Здесь <имя типа> - правильный идентификатор; set, of - зарезервированные слова (множество, из); <базовый тип> - базовый тип элементов множества, в качестве которого может использоваться любой порядковый тип, кроме Word, Integer, Longint, Int64 .

    Для задания множества используется так называемый конструктор множества: список спецификаций элементов множества, отделенных друг от друга запятыми; список обрамляется квадратными скобками. Спецификациями элементов могут быть константы или выражения базового типа, а также тип-диапазон того же базового типа.

    Внутреннее устройство множества таково, что каждому его элементу ставится в соответствие один двоичный разряд (один бит); если элемент включен во множество, соответствующий разряд имеет значение 1, в противном случае - 0. В то же время минимальной единицей памяти является один байт, содержащий 8 бит, поэтому компилятор выделил множествам по одному байту, и в результате мощность каждого из них стала равна 8 элементам. Максимальная мощность множества - 256 элементов. Для таких множеств компилятор выделяет по 16 смежных байт.

    И еще один эксперимент: измените диапазон базового типа на 1..256. Хотя мощность этого типа составляет 256 элементов, при попытке компиляции программы компилятор сообщит об ошибке: Sets may have at most 256 elements (Множества могут иметь не более 256 элементов) т. к. нумерация элементов множества начинается с нуля независимо от объявленной в программе нижней границы. Компилятор разрешает использовать в качестве базового типа целочисленный тип-диапазон с минимальной границей 0 и максимальной 255 или любой перечисляемый тип не более чем с 256 элементами (максимальная мощность перечисляемого типа - 65536 элементов).

    1.3 Строки

    Для обработки текстов в Object Pascal используются следующие типы:

    короткая строка shortString или string [n] , где n <= 255;

    длинная строка string ;

    широкая строка WideString ;

    нуль-терминальная строка pchar .

    Общим для этих типов является то, что каждая строка трактуется как одномерный массив символов, количество символов в котором может меняться в работающей программе: для string [n] длина строки меняется от 0 до n, для string и pchar - от 0 до 2 Гбайт.

    В стандартном Паскале используются только короткие строки String [n] . В памяти такой строке выделяется n+i байт, первый байт содержит текущую длину строки, а сами символы располагаются, начиная со 2-го по счету байта. Поскольку для длины строки в этом случае отводится один байт, максимальная длина короткой строки не может превышать 255 символов. Для объявления короткой строки максимальной длины предназначен стандартный тип ShortString (эквивалент String ).

    В Windows широко используются нуль-терминальные строки, представляющие собой цепочки символов, ограниченные символом #о. Максимальная длина такой строки лимитируется только доступной памятью и может быть очень большой.

    В 32-разрядных версиях Delphi введен новый тип string , сочетающий в себе удобства обоих типов. При работе с этим типом память выделяется по мере надобности (динамически) и ограничена имеющейся в распоряжении программы доступной памятью.

    1.4 Указатели и динамическая память

    1.4.1 Динамическая память

    Динамическая память - это оперативная память ПК, предоставляемая программе при ее работе. Динамическое размещение данных означает использование динамической памяти непосредственно при работе программы. В отличие от этого статическое размещение осуществляется компилятором Object Pascal в процессе компиляции программы. При динамическом размещении заранее не известны ни тип, ни количество размещаемых данных.

    1.4.2 Указатели

    Оперативная память ПК представляет собой совокупность ячеек для хранения информации - байтов, каждый из которых имеет собственный номер. Эти номера называются адресами, они позволяют обращаться, к любому байту памяти. Object Pascal предоставляет в распоряжение программиста гибкое средство управления динамической памятью - так называемые указатели. Указатель - это переменная, которая в качестве своего значения содержит адрес байта памяти. С помощью указателей можно размещать в динамической памяти любой из известных в Object Pascal типов данных. Лишь некоторые из них (Byte, Char, ShortInt, Boolean ) занимают во внутреннем представлении один байт, остальные - несколько смежных. Поэтому на самом деле указатель адресует лишь первый байт данных.

    Как правило, указатель связывается с некоторым типом данных. Такие указатели будем называть типизированными. Для объявления типизированного указателя используется значок ^, который помещается перед соответствующим типом.

    В Object Pascal можно объявлять указатель и не связывать его при этом с каким-либо конкретным типом данных. Для этого служит стандартный тип pointer , например:

    Указатели такого рода будем называть нетипизированньти. Поскольку нетипизированные указатели не связаны с конкретным типом, с их помощью удобно динамически размещать данные, структура и тип которых меняются в ходе работы программы.

    Как уже говорилось, значениями указателей являются адреса переменных в памяти, поэтому следовало бы ожидать, что значение одного указателя можно передавать другому. На самом деле это не совсем так. В Object Pascal можно передавать значения только между указателями, связанными с одним и тем же типом данных.

    1.4.3 Выделение и освобождение динамической памяти

    Вся динамическая память в Object Pascal рассматривается как сплошной массив байтов, который называется кучей.

    Память под любую динамически размещаемую переменную выделяется процедурой New. Параметром обращения к этой процедуре является типизированный указатель. В результате обращения указатель приобретает значение, соответствующее адресу, начиная с которого можно разместить данные. Значение, на которое указывает указатель, т. е. собственно данные, размещенные в куче, обозначаются значком ^, который ставится сразу за указателем. Если за указателем нет значка ^, то имеется в виду адрес, по которому размещены данные. Имеет смысл еще раз задуматься над только что сказанным: значением любого указателя является адрес, а чтобы указать, что речь идет не об адресе, а о тех данных, которые размещены по этому адресу, за указателем ставится ^ (иногда об этом говорят как о разыменовании указателя).

    Динамически размещенные данные можно использовать в любом месте программы, где это допустимо для констант и переменных соответствующего типа

    Динамическую память можно не только забирать из кучи, но и возвращать обратно. Для этого используется процедура Dispose. Например, операторы

    Dispose(pJ);

    Dispose(pR);

    вернут в кучу память, которая ранее была закреплена за указателями pJ и pR (см. выше).

    Замечу, что процедура Dispose (pPtr) не изменяет значения указателя pPtr, а лишь возвращает в кучу память, ранее связанную с этим указателем. Однако повторное применение процедуры к свободному указателю приведет к возникновению ошибки периода исполнения. Освободившийся указатель программист может пометить зарезервированным словом nil.

    1.5 Псевдонимы типов

    Для любого типа можно объявить сколько угодно псевдонимов. Например:

    TMyInteger = Integer;

    В дальнейшем псевдоним можно использовать так же, как и базовый тип:

    Mylnt: TMyInteger;

    Mylnt:= 2*Round(pi);

    Такого рода псевдонимы обычно используются для повышения наглядности кода программы. Однако в Object Pascal можно объявлять строго типизированные псевдонимы добавлением зарезервированного слова type перед именем базового типа:

    TMyIntegerType = type Integer;

    MylntVar: TMyIntegerType;

    С точки зрения компилятора, типизированные псевдонимы совместимы с базовым типом в различного рода выражениях, но фактически они объявляют новый тип данных, поэтому их нельзя использовать в качестве формальных параметров обращения к подпрограммам вместо базового типа. Если, например, объявленапроцедура

    function MylntFunc(APar: integer): Integer;

    то такое обращение к ней

    MylntFunc(MylntVar)

    будет расценено компилятором как ошибочное.

    Строго типизированные псевдонимы заставляют компилятор вырабатывать информацию о типе для этапа прогона программы (RTTI - Run-Time Type Information). Эта информация обычно используется средой Delphi для обеспечения функционирования разного рода редакторов.