Стандартные функции паскаля. Процедуры и функции паскаль. Константы и переменные

Выражения

Константы и переменные

Константы и переменные могут принимать значения любого из разрешенных типов данных в заданных диапазонах.

Константы определяют значения, которые известны до начала выполнения программы. Попытка присвоить константе новое значение во время выполнения программы приведет к ошибке. Переменные в отличие от констант в процессе вычислений могут принимать различные числовые значения.

В ПК каждой переменной соответствует определенная область памяти, в которую заносится ее значение.

Выражение – это синтаксическая единица языка, определяющая способ вычисления некоторого значения. Выражение может содержать константы, переменные, стандартные функции, знаки арифметических операций, круглые скобки.

Вычисление значений выражений выполняется в определенном порядке, показанном таблице 2.3.

Таблица 2.3

Для вычисления наиболее часто используемых функций библиотека Паскаля содержит соответствующие подпрограммы (таблица 2.4), вычисляющие значения основных стандартных функций. В качестве аргументов функции могут использоваться константы, переменные и выражения.

Например: Sin(X) + Cos(A/2+Z) - Log(7) .

При использовании стандартных функций необходимо обратить внимание на следующее:

1) имя функции должно строго соответствовать имени;

2) аргумент должен заключаться в круглые скобки, а его тип должен соответствовать типу, указанному в таблице 2.4.

Таблица 2.4

Примечание . Тангенс x вычисляется как ; возведение в степень производится по следующей формуле: a x =Exp (x*Ln(a)) .

Для выполнения часто встречающихся операций и преобразований данных, относящихся к разным типам, существуют заранее определенные функции, которые называются СТАНДАРТНЫМИ. Для обращения к функции необходимо задать ее имя и в скобках список аргументов (параметров).

Прежде чем перейдем к стандартным функциям, сначала ознакомимся с правилами их использования:

• 1. Имя функции записывается прописными буквами латинского алфавита.
• 2. Аргумент функции записывается в круглых скобках после имени функции.
• 3. Аргументом функции может быть константа, переменная, или арифметическое выражение того же типа

Теперь рассмотрим некоторые стандартные функции:

Функция Действие Тип Х Тип возвращаемого значения

SQRT(X) вычисляет квадратный корень из аргумента Х действительный действительный

SQR(X) вычисляет квадрат аргумента Х целый действи-тельный целый действи-тельный

RANDOM(X) возвращает случайное число, перед вызовом функции желательно использовать в программе оператор RANDOMIZE включающей случайную инициализацию генератора случайных чисел целый, положительный соответствует типу переменной принимающей значение

SIN(X) вычисляет синус аргумента Х действительный действительный

COS(X) вычисляет косинус аргумента Х действительный действительный

ABS(X) вычисляет абсолютное значение (модуль) аргумента Х целый действи-тельный целый действи-тельный

ODD(X) проверяет Х на четность длинное целое логический

ORD(X) определяет порядковый номер символа Х любой тип кроме действительного длинное целое

CHR(X) определяет символ стоящий по порядковому номеру Х byte символьный

PRED(X) определяет предыдущее значение по отношению к Х любой тип кроме действительного тот же тип

SUCC(X) определяет последующее значение по отношению к Х любой тип кроме действительного тот же тип

ARCTAN(X) вычисляет арктангенс аргумента Х действительный действительный

EXP(X) вычисляет экспоненту от аргумента Х действительный действительный

LN(X) вычисляет натуральный логарифм от Х действительный действительный

TRUNC(X) находит целую часть от Х действительный длинное целое

ROUND(X) округляет Х в сторону ближайшего целого действительный длинное целое

INT(X) возвращает целую часть аргумента Х действительный действительный

FRAC(X) возвращает дробную часть аргумента Х действительный действительный

DEC(X,N) уменьшает значение переменной Х на заданное число N любой тип кроме действительного тот же тип

INC(X,N) увеличивает значение переменной Х на заданное число N любой тип кроме действительного тот же тип

PI возвращает значение числа - действительный

• 1. ORD(‘R’)=82; ORD(5)=5;
• 2. CHR(68)=’D’; можно вызывать эту функцию через #, если аргумент функции константа (#68="D");
• 3. PRED(‘N’)=’M’; PRED(87)=86;
• 4. SUCC(‘S’)=’T’; SUCC(87)=88;
• 5. PI=3.141592653897932385;
• 6. ROUND(3.1415)=3;
• 7. LN(1)=0.000;
• 8. SQRT(36)=6.000;
• 9. SIN(90*pi/180)=1.000.

Замечание:

В тригонометрических функциях аргумент должен быть задан только в радианной мере угла.

ПРИМЕР: Напишем простую программу, обрабатывающую символьные величины.

VAR c: Char; n: Byte;

CONST Blank =" "; Space:Char =Blank;

BEGIN WRITE("введите какой-нибудь символ "); READ(c);

WRITELN("вы ввели символ",Space,c,Space,"его номер=",Ord(c));

WRITELN("соседние с ним символы:",Space,Pred(c),Space,

"и",Space,Succ(c));

WRITELN("UpCase(",c,")=",UpCase(c)); WRITELN;

Space:="""; WRITE("теперь введите число от 33 до 255 "); READ(n);

WRITELN("символ с номером ",n," - это ",Space,Chr(n),Space);

Для арифметических данных, т.е. для числовых констант, переменных и числовых функций определены шесть арифметических операций:

Сложение

Вычитание

* умножение

/ вещественное деление

DIV целая часть от деления

MOD остаток от деления

Первые четыре операции определены для любых операндов - как целых, так и вещественных, причем результат операции "/" всегда вещественное число, даже если оба операнда целые. Операции DIV и MOD определены только для целых операндов. Кроме того, выделяют унарную операцию "-", которая применяется не к двум, а к одному операнду, например: -x.

Вообще говоря, язык Паскаль запрещает использовать в одном выражении разнотипные операнды, однако для арифметических данных сделано исключение. Перед выполнением арифметической операции один или оба операнда автоматически приводятся к одному типу, а затем уже подставляются в выражение. Значение любого выражения всегда имеет определенный тип - такой же, как у операндов после приведения их к одному типу. Правила преобразования целочисленных типов приведены в таблице 2.

Таблица 2

Правила преобразования типов

Если один операнд выражения имеет целочисленный тип, а второй - вещественный, то первый автоматически приводится к вещественному типу и значение выражения будет вещественным. Целые значения можно присваивать вещественной переменной, но вещественные значения присвоить целой переменной нельзя! Присваивая значение целочисленной переменной и константе, вы должны следить, чтобы это значение не выходило за пределы диапазона допустимых значений переменной. В языке Паскаль есть возможность явно преобразовать целочисленное значение к любому из целочисленных типов, для этого используются стандартные функции с именами Byte, ShortInt, Word, Integer и LongInt. Например, преобразуем переменную типа Word к типу Integer:

WRITELN(x," ",Integer(x));

WRITELN(x," ",Integer(x));

Программа выведет:

В первом случае преобразование происходит корректно, а во втором - с изменением значения.

Арифметическое выражение может содержать любое количество операндов и, соответственно, любое количество операций, которые выполняются в последовательности, определенной их приоритетом; приоритет операций *, /, DIV, MOD выше, чем операций + и -. Операции одного приоритета выполняются слева направо. Чтобы изменить порядок выполнения операций, вы можете использовать в выражении круглые скобки. Вычислим, например, частное от деления X на сумму A,B и C:

Набор встроенных математических функций в языке Паскаль невелик, он включает:

1. Abs(x) - абсолютная величина числа.

2. Int(x) - целая часть вещественного числа.

3. Frac(x) - дробная часть вещественного числа.

4. Trunc(x) - целая часть вещественного числа, преобразованная к типу LongInt.

5. Round(x) - округленное до целого вещественное число, преобразованное к типу LongInt.

6. Sqr(x) - квадрат числа.

7. Sqrt(x) - квадратный корень.

8. Exp(x) - экспонента.

9. Ln(x) - натуральный логарифм.

10. Pi - число пи.

11. Sin(x) - синус.

12. Cos(x) - косинус.

13. Arctan(x) - арктангенс.

Все остальные математические функции можно получить, пользуясь этим основным набором; например: десятичный логарифм - Ln(x)/Ln(10), тангенс - Sin(x)/Cos(x) и т.д. Аргументы функций могут быть любыми арифметическими выражениями и задаются в круглых скобках после имени функции, аргументы функций Sin и Cos выражаются в радианах. Вычислим квадрат синуса 70 градусов: Sqr(Sin(Pi/180*70))

Кроме перечисленных выше математических функций Паскаль предоставляет еще несколько полезных числовых функций и процедур разного назначения:

14. High (целый тип) - возвращает наибольшее возможное значение данного типа.

15. Low (целый тип) - возвращает наименьшее возможное значение данного типа.

16. SizeOf (тип)

SizeOf (переменная) - возвращает размер в байтах заданного типа или заданной переменной. Функция SizeOf применима к любому типу, в том числе и к структурированным типам - массивам, записям и некоторым другим, речь о которых пойдет ниже.

17. Random(Range:Word) - возвращает целое случайное число в диапазоне от 0 до Range-1.

18. Random - возвращает вещественное случайное число в из отрезка .

19. Randomize - процедура, инициализирующая генератор случайных чисел, используя текущее системное время

Выведем несколько случайных чисел в диапазоне от 0 до 99:

WRITELN(Random(100));

WRITELN(Random(100));

WRITELN(Random(100));

При первом запуске программы она вывела числа 13, 38, 48, при втором запуске - 63, 99, 6, при третьем запуске - 23, 87, 92. Это действие процедуры Randomize - поскольку при каждом запуске системное время, которое отсчитывает операционная система DOS, было различным, мы каждый раз получали различные последовательности случайных чисел. Теперь исключим из программы оператор Randomize; и запустим ее несколько раз - каждый раз мы будем получать тройку чисел 0, 3, 86.

Обратите внимание, что процедура используется в операторе вызова, а функция используется в выражении. Запись Random(100); неверна, поскольку Random - это функция, но также неверна и запись WRITELN(Randomize);. Можно считать, что различие между процедурой и функцией состоит в том, что процедура выполняет некоторую последовательность действий, а функция вычисляет некоторое значение. Заметим, что READ и WRITE - это тоже процедуры.

Для работы с внутренним двоичным представлением двухбайтовых целых чисел (типа Word или Integer) существуют функции:

20. Lo(x) - возвращает младший байт аргумента.

21. Hi(x) - возвращает старший байт аргумента.

22. Swap(x) - меняет местами младший и старший байты.

Сделаем отступление о двоичной системе счисления. Все данные в памяти компьютера хранятся закодированными в двоичной системе. Любая переменная занимает целое число байтов, а каждый байт есть последовательность из 8 двоичных цифр - битов. Например, значение переменной типа Byte, равное 11, хранится как последовательность битов 0000 1011, а если переменная имеет тип Word, то ее значение кодируется как 0000 0000 0000 1101. 1024 байта (или 2 в 10-й степени) имеют свое название - 1К байт, иногда эту величину также называют килобайт; 1024 К байт называют мегабайт. Пусть переменная t типа Word имеет значение 40000, или 1001 1100 0100 0000 в двоичной системе, тогда функция Lo(t) возвратит 64 (= 0100 0000), функция Hi(t) возвратит 156 (= 1001 1100) и функция Swap(t) возвратит 16540 (= 0100 0000 1001 1100).

Для целочисленных переменных определены процедуры:

Здесь x - имя переменной, d - любое целочисленное выражение. Процедура Inc увеличивает значение переменной на d, а процедура Dec - уменьшает на d; второй аргумент этих процедур можно не задавать, тогда он будет принят равным 1. Например, вместо операторов a:=a+3; b:=b-1; c:=c+a+b; мы могли бы написать Inc(a,3); Dec(b); Inc(c,a+b); , и такой способ записи был бы предпочтительней.

С.А. Григорьев

6. Символьный тип данных

Для хранения символьной информации в Паскале предусмотрен специальный тип данных Char. Допустимы переменные, нетипизированные и типизированные константы такого типа. Данные типа Char занимают 1 байт памяти. Неименованные символьные константы записываются в программе либо в виде "символ", либо в виде #номер. Все имеющиеся символы пронумерованы от 0 до 255, символы с 0-го по 31-й - невидимые, как правило, они не отображаются на экране, 32-й символ - это пробел. Приведем также номера некоторых других символов (хотя помнить эти номера нет никакой необходимости):

"0"..."9" - 48...57,

"A"..."Z" - 65...90,

"a"..."z" - 97...122,

"А"..."Я" - 128...159,

"а"..."п" - 160...175,

"р"..."я" - 224...239.

Некоторые из невидимых символов могут оказаться вам полезны: символ #7 - "звуковой сигнал", при выводе пищит; символ #10 - "конец строки", при выводе он перемещает текущую позицию вывода на одну строку вниз; символ #13 - "возврат каретки" - перемещает текущую позицию вывода в начало текущей строки. Запомните, что клавиша Enter генерирует два символа - #10 и #13, это может вам впоследствии пригодиться.

Символьные данные можно вводить и выводить процедурами READ и WRITE при вводе и выводе символьные значения изображаются без апострофов. Для символьных величин определены функции:

25. Ord(c) - возвращает номер символа.

26. Pred(c) - возвращает символ с номером, меньшим на 1.

27. Succ(c) - возвращает символ с номером, большим на 1.

Эти функция, однако, определены не только для символов, но для любого порядкового типа данных. Порядковым типом называется такой тип, все допустимые значения которого можно пронумеровать от 0 до некоторого N (в математике к этому понятию близко понятие счетного множества). Из известных нам типов порядковыми являются все целочисленные типы: Byte, ShortInt, Word, Integer, LongInt - и не являются порядковыми все вещественные типы. Значение функции Ord от числового аргумента равно самому этому аргументу, Pred(x) дает значение x-1, а Succ(x) - значение x+1. Функция

в некотором смысле обратна функции Ord: для заданного числового аргумента n она возвращает символ с соответствующим номером. Для символьных переменных (так же, как и для любых переменных порядкового типа) определены процедуры Inc и Dec. Еще одна специфически символьная функция:

Она преобразует значение аргумента, если это маленькая латинская буква, в соответствующую заглавную букву. К сожалению, функция не работает для русских букв.

31.01.2019 Learnpascal

Так как в воскресенье на сайте открывается новая рубрика — решение задач, мы с вами должны по-быстрому изучить основную часть математических операций, функций и процедур.

Давайте разберемся, что такое функция и процедура. Это подпрограмма — часть программы, выполняющая определенный алгоритм и допускающая обращение к ней из различных частей общей программы. В чем же разница между процедурой и функцией?

Процедуры — мини-программы.

Процедуры используются в случаях, когда в подпрограмме необходимо получить несколько результатов. Из картинки, расположенной ниже вы видите, как работает процедура. Входных данных может не быть вовсе, а может быть сто.

Например, программист хочет в своем суперкоде между блоками выходящих значений прописывать 20 амперсандов. Чтобы облегчить себе задачу, он напишет простую подпрограмму.

Program superpuper; var очень много буковок; procedure ampersand; begin write("&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&"); end; begin суперсложный код; ampersand; суперсложный код; ampersand; суперсложный код; ampersand; суперсложный код; ampersand; end.

Функции в Паскале — мега переменные.

Функции отличается от процедуры тем, что после выполнения функции на ее месте в коде ставится одно число, буква, строка и т.д. Набор встроенных функций в языке Паскаль достаточно широк. Например, для того, чтобы подсчитать квадрат числа можно воспользоваться стандартной функцией sqr(x). Как вы, наверное, уже поняли sqr(x) требует лишь один фактический параметр — число.

Пример: a:=sqr(4).

Обратите внимание! Функции необходимо присваивать! Просто написав их в тексте программы, как процедуры, вы ничего не добьетесь!

Структура функции представлена на картинке ниже.

Если в программу необходимо включить новую уникальную функцию, ее надо описать также, как процедуру. Более подробно о том, как делать собственные процедуры и функции, мы поговорим через 10 уроков. Ниже вы видите таблицу основных стандартных функций и процедур в Паскаль.

Операции div и mod.

Иногда нам требуется найти частное либо же остаток от деления. В такие моменты на помощь нам приходят такие операции, как div и mod. Заметим, что эти операции выполняются только над целыми числами.

Div

Для того, чтобы найти частное от деления, мы используем операцию div.

• 25 div 20 = 1;
• 20 div 25 = 0;
• 39 div 5 = 7;
• 158 div 3 = 52.

Mod

Для того, чтобы найти остаток от деления, мы используем операцию mod.

• 25 mod 20 = 5;
• 20 mod 25 = 0;
• 39 mod 5 = 4;
• 158 mod 3 = 2.

Чтобы окончательно понять, с чем мы имеем дело, решим следующую задачу:

Задача 1. Найти сумму цифр двухзначного числа.

Так как эта задача очень простая, мы с вами обойдемся блок-схемой и программой.

Задача 2. Найти сумму цифр трехзначного числа.

Чуть усложненная версия предыдущей задачи. Самая большая сложность — вторая цифра.

Вот и всё. На следующем уроке мы с вами начнём изучать особенности PascalABC.Net.

Наряду с другими языками программирования в языке Паскаль присутствуют средства, которые позволяют оформить подпрограмму (своеобразный вспомогательный алгоритм) к основной программе — процедуры и функции Паскаль. Они в основном применяются, когда какое-либо действие или подалгоритм повторяется множество раз в программе, либо когда есть необходимость использовать части ранее составленных алгоритмов.

Подпрограммы - это своего рода разбиения больших программ на отдельные части. Это удобно и эффективно разбивать большие программы на несколько подпрограмм, что упрощает разработку кода основной программы. Чтобы использовать подалгоритм как подпрограмму, нужно присвоить ему имя и описать алгоритм в соответствии с правилами языка Паскаль.

Далее, если появилась необходимость вызвать подалгоритм в основной программе, то упоминают в необходимом месте имя того или иного подалгоритма в сочетании со списком данных (как входных, так и выходных). Это упоминание, как правило, производит выполнение операторов, входящих в подпрограмму и работающих с указанными данными. После выполнения используемой подпрограммы работа основной программы продолжается, но уже начиная с команды, следующей сразу после вызова подпрограммы.

В Паскале можно выделить два типа подпрограмм:

• Функции
• Процедуры

Их структура описания достаточно схожа со структурой программы на Паскале, т.е. в состав процедур и функций также входят и заголовок, и раздел описаний (описание констант, меток, типов, самих функций и процедур, переменных и т.д.), и исполняемая часть (описание процедур): Структура функции в языке программирования Паскаль выглядит следующим образом:

Структура процедуры в Паскале представлена так:

Как и в формате описания функций, так и в формате описания процедур формальные параметры в заголовке функций и процедур представляются следующим образом:

var имя параметра: имя типа;

Формальные параметры разделяются запятыми; ключевое слово var в некоторых случаях может быть опущено. Когда параметры имеют одинаковый тип, то имена этих параметров перечисляют чрез запятую, указывая в конце после знака «:» имя соответствующего типа.

Когда описывают параметры, то можно пользоваться только стандартными именами типов, которые определены при помощи команды type. Процедуры вызываются с помощью оператора, имеющего следующую структуру:

имя процедуры(список фактических параметров);

В круглых скобочках указан список фактических параметров (их перечисление через «,»). Когда осуществляется вызов процедуры, то фактические параметры выступают в качестве формальных параметров, которые находятся на том же месте в заголовке процедуры. В результате передаются входные параметры, а затем происходит выполнение операторов исполняемой части, а после этого осуществляется возврат в вызывающий блок.

Функция в Паскале вызывается аналогично, однако есть возможность вызвать функцию внутри какого-нибудь выражения, т.е. имя функции может находиться в разделе условий оператора if, справа от оператора присваивания и т.д. Чтобы передать в вызывающий блок выходное значение функции в исполняемой части, перед возвратом в вызывающий блок нужно прописать команду:

имя функции:=результат;

Когда появилась необходимость вызвать процедуру и функцию, то следует руководствоваться следующими правилами

1. количество формальных параметров = количество фактических параметров;
2. фактические и формальные параметры должны обладать одним и тем же порядком следования и типом.

Заметка . Имена фактических и формальных параметров могут быть одинаковыми - это не вызывает никаких проблем, поскольку соответствующие им параметры в любом случае окажутся разными по той причине, что хранятся в различных областях памяти.