Рекомендации по созданию исходных текстов программ.

В настоящее время не существует жестких правил написания программ - каждый программист вырабатывает свой собственный, удобный ему стиль. Однако можно дать общие рекомендации, которых целесообразно придерживаться с тем, чтобы программы были удобочитаемы не только самим разработчиком, но и другими специалистами. Это позволяет быстрее понять суть работы программы, легче находить и исправлять ошибки, проще вносить в нее при необходимости изменения. Эти рекомендации просты и не требуют для реализации особых усилий. Все они направлены на более четкую структуризацию программы. Суть их в следующем.

При создании программы не следует создавать больших программных модулей. Логически завершенные последовательности операторов целесообразно оформлять в виде подпрограмм. Отлаживая их отдельно, легче локализовать и исправить ошибки.

Не следует создавать большие текстовые файлы. Подпрограммы лучше компоновать в отдельные модули, размещая их в отдельные файлы. В этом случае при изменении какого-то одного модуля не нужно будет перекомпилировать все остальные.

При написании программы целесообразно использовать систему отступов, когда операторы, вложенные в другие операторы или операторные скобки, пишутся на строке с отступом вправо по отношению к другим операторам (обычно отступ делается в две позиции). Такое расположение операторов позволяет проще разобраться со структурой программы, понять ее содержание, быстрее найти некоторые ошибки (например, отсутствие закрывающей операторной скобки end, соответствующей какой-либо открывающей скобке begin).

Не следует в одной строке объединять несколько операторов, за исключением простейших, т. к. это затруднит локализацию ошибки во время отладки программы, поскольку минимальный выполняемый блок команд в процессе отладки соответствует одной строке текста.

Последовательности операторов, выполняющих какое-то законченное действие, целесообразно отделять от предыдущих и последующих операторов пустыми строками.

Идентификаторам программы следует давать имена, отражающие их суть. При написании идентификаторов следует широко использовать как строчные, так и прописные буквы, а также знак подчеркивания: MyProgram, File_of__Digits, Volume_l и т. д. Не страшно использовать большие имена, т. к., используя промежуточный буфер (Clipboard), можно скопировать их необходимое число раз.

Рекомендуется широко использовать написание комментариев, по крайней мере для семантически связанных групп операторов или даже для отдельных операторов, если необходимо подчеркнуть их особенности.

Следует по возможности выделять в выражениях пробелами знаки операций (даже если они не являются зарезервированными словами), идентификаторы, числа и т. д.

Следует использовать при написании программы возможность расцвечивания разными цветами различных элементов программы, что позволяет делать версия 7.0. При этом проще проконтролировать правильность использования зарезервированных слов языка, комментариев, вставок на ассемблере и т. д.

Во избежание недоразумений не следует локальным и глобальным параметрам давать одинаковые имена.

Еще раз подчеркнем, что все лишние с точки зрения языка Паскаль пробелы, знаки табуляции, пустые строки, комментарии компилятором игнорируются и никак не сказываются на исполняемом файле программы.

Редактор позволяет довольно легко выдерживать указанные рекомендации. Так, можно автоматически задавать отступы при написании программы, если установлен параметр Option | Environment | Editor | Autoindent mode.

2.2.5 Команды управления в интегрированной среде программирования

1. Команды перемещения курсора

Команды перемещения курсора позволяют перемещать курсор в пределах текста программы. При работе со словами под словом понимается последовательность символов до первого пробела или одного из следующих символов: < > , ; ( )^'*+-/$_=| ~ ?!"%&': @ \ или любой управляющий символ или символ псевдографики.

Переместить влево на символ. Используется клавиша "стрелка влево" или комбинация Ctrl+S. Курсор перемещается на один символ влево в пределах строки.

Переместить вправо на символ. Используется клавиша "стрелка вправо" или комбинация Ctrl+D. Курсор перемещается на один символ вправо в пределах строки.

Переместить влево на одно слово. Используется комбинация Ctrl+''стрелка влево" или Ctrl+A. Курсор перемещается на первый символ слова, находящегося слева от курсора, или на конец предыдущей строки, если слева в текущей строке больше слов нет.

Переместить вправо на одно слово. Используется комбинация Ctrl+''стрелка вправо" или Ctrl+F. Курсор перемещается на первый символ слова, находящегося справа от курсора, или на конец строки, если справа в текущей строке больше слов нет.

Переместить вверх на одну строку. Используется клавиша "стрелка вверх" или комбинация Ctrl+E. Курсор перемещается на предыдущую строку текста, если она существует.

Переместить вниз на одну строку. Используется клавиша "стрелка вниз" или комбинация Ctrl+X. Курсор перемещается на следующую строку текста, если она существует, или в начало последней строки в противном случае.

Скроллинг на одну строку вверх. Используется комбинация Ctrl+W. Экран перемещается по тексту на одну строку вверх, если эта строка существует. Курсор остается на прежней строке, если она оказывается в пределах экрана, или переходит на нижнюю строку экрана в противном случае.

Скроллинг на одну строку вниз. Используется комбинация Ctrl+Z. Экран перемещается по тексту на одну строку вниз, если эта строка существует. Курсор остается на прежней строке, если она оказывается в пределах экрана, или переходит на верхнюю строку экрана в противном случае.

Переместить на страницу вверх. Используется клавиша PgUp. Экран смещается по тексту вверх на величину своего размера по вертикали минус одна строка. Курсор, как правило, остается в предыдущей позиции экрана.

Переместить на страницу вниз. Используется клавиша PgDn. Экран смещается по тексту вниз на величину своего размера по вертикали минус одна строка. Курсор, как правило, остается в предыдущей позиции экрана.

Переместить к началу строки. Используется клавиша Ноmе или комбинация Ctrl+Q S. Курсор перемещается в первую позицию текущей строки.

Переместить к концу строки. Используется клавиша End или комбинация Ctrl+Q D. Курсор перемещается в последнюю позицию текущей строки.

Переместить на первую строку окна. Используется комбинация Ctrl+Home или Ctrl+Q E. Курсор перемещается на первую строку окна.

Переместить на последнюю строку окна. Используется комбинация Ctrl+End или Ctrl+Q X. Курсор перемещается на последнюю заполненную строку окна.

Переместить на начало текста. Используется комбинация Ctrl+PgUp или Ctrl+Q R. Курсор перемещается на первый символ текста.

Переместить на конец текста. Используется комбинация Ctrl+PgDn или Ctrl+Q С. Курсор перемещается на последний символ текста.

Переместить на начало выделенного блока. Используется комбинация Ctrl+Q В. Курсор перемещается на начало блока, выделенного с помощью команды Ctrl+K В или с помощью "мыши". Команда работает, если даже блок погашен командой Ctrl+K H и даже если он находится за пределами экрана. В последнем случае текст, в который должен перейти курсор, выводится на экран.

Переместить на конец выделенного блока. Используется комбинация Ctrl+Q К. Курсор перемещается на конец блока, выделенного с помощью команды Ctrl+K К или с помощью "мыши". Команда работает, даже если блок погашен командой Ctrl+K H и даже если он находится за пределами экрана. В последнем случае текст, в который должен перейти курсор, выводится на экран.

Переместить к последней позиции курсора. Используется комбинация Ctrl+Q P. Курсор перемещается в положение, которое он занимал до выполнения последней команды редактора или меню. Команду полезно использовать после поиска какого-либо фрагмента текста для возвращения курсора в исходное положение.

Переместить к позиции последней ошибки. Используется комбинация Ctrl+Q W. Курсор перемещается в место обнаружения последней ошибки и одновременно выводится сообщение об обнаруженной ошибке. Эквивалентно команде меню Search | Show last compile error.

Установить маркер. Используется комбинация Ctrl+K n. Задается маркер с номером n в месте расположения курсора, к которому затем можно перейти из любого места программы с помощью команды Ctrl+Q n (см. ниже); n может быть в пределах от 0 до 9.

Перейти к маркеру. Используется комбинация Ctrl+Q n, где n - номер маркера, заданный в команде Ctrl+K n. Курсор перемещается в место текста, где был установлен маркер.

2. Команды поиска фрагментов

Команды поиска фрагментов позволяют искать в тексте те или иные фрагменты информации (а в некоторых случаях и заменять их на другие). Фрагмент для поиска задается в окне диалога и может содержать до 80 символов, в том числе и управляющих.

Найти фрагмент. Используется комбинация Ctrl+Q F или команда меню Search | Find. По этой команде открывается окно диалога, в котором задаются фрагмент текста и параметры поиска информации. После завершения работы с окном осуществляется поиск первого нахождения искомого фрагмента в тексте.

Найти и заменить фрагмент. Используется комбинация Ctrl+Q А или команда меню Search | Replace. По этой команде открывается окно диалога, в котором задаются фрагмент текста для поиска, фрагмент для замены и параметры поиска информации. После завершения работы с окном осуществляется поиск первого нахождения искомого фрагмента в тексте и замена его на другой заданный фрагмент.

Повторить поиск фрагмента. Используется комбинация Ctrl+L или команда меню Search | Search again. По этой команде осуществляется поиск в тексте следующего нахождения фрагмента, заданного командой Ctrl+Q F или Ctrl+Q A.

Найти парную скобку. Используется комбинация Ctrl+Q [ или Ctrl+Q ]. Ищется пара к одной из следующих скобок: { [ ( < " ' > ) ] }. Для скобок важно, в каком направлении осуществлять поиск: вперед по тексту (используется команда Ctrl+Q [) или назад по тексту (используется команда Ctrl+Q ]). Для поиска других скобок эти команды эквивалентны. Если парная скобка найдена, курсор перемещается к ней, в противном случае курсор остается на месте.

3. Команды вставки и удаления информации

Команды вставки и удаления позволяют помещать в текст и удалять из него символы, слова, строки.

Переключить режим замены и вставки. Используется клавиша Ins, комбинация Ctrl+V или команда меню Options | Environment | Editor | lnsert mode. В режиме вставки добавляемая информация помещается в месте расположения курсора, при этом уже имеющийся текст раздвигается. В режиме замены добавляемая информация помещается в месте расположения курсора, при этом она накладывается на уже имеющийся текст.

Поместить символ. Используется клавиша с названием символа. Символ помещается в место расположения курсора.

Задать префикс управляющего символа. Используется комбинация Ctrl+P. Устанавливается префикс управляющего символа, означающий, что в текст будет вводиться управляющий символ. Этот символ необходимо вводить сразу за префиксом.

Поместить знак табуляции. Используется клавиша Tab или комбинация Ctrl+I. По этому знаку курсор перемещается вправо на число позиций, равное установленной величине табуляции (по умолчанию - 8 позиций).

Перейти на новую строку. Используется клавиша Enter. В текст помещаются управляющие символы перевода строки (код 10) и возврата каретки (код 13). Курсор переходит на новую строку.

Вставить строку. Используется комбинация Ctrl+N. В текст помещаются управляющие символы перевода строки (код 10) и возврата каретки (код 13). Курсор остается на старой строке.

Поместить в текст ключи компилятора. Используется комбинация Ctrl+O О. По этой команде в начале текста программы помещаются ключи компилятора, используемые по умолчанию.

Удалить символ слева от курсора. Используется клавиша Backspace или комбинация Ctrl+H. Удаляется символ (в том числе и управляющий), стоящий слева от курсора.

Удалить символ над курсором. Используется клавиша Del или комбинация Ctrl+G. Удаляется символ (в том числе и управляющий), стоящий над курсором.

Удалить слово справа от курсора. Используется комбинация Ctrl+T. Удаляется слово или часть слова справа от курсора.

Удалить символы от курсора до конца строки. Используется комбинация Ctrl+Q Y. Удаляется часть строки от курсора и до ее конца.

4. Команды работы с блоками информации

Команды работы с блоками информации позволяют выделять блоки информации, удалять их, копировать, перемещать и т. д. Под блоком понимается выделенный фрагмент текста (символ, слово, строка, абзац и т. д.). Блок информации на экране выделяется особым цветом символов и фона. Выделить блок информации можно тремя способами:

· используя команды, указанные ниже;

· используя "мышь"; в этом случае курсор "мыши" помещается на начало блока, нажимается ее левая клавиша, затем не отпуская левой клавиши курсор перемещается в конец выделяемого блока, после чего левая клавиша отпускается;

· используя комбинации клавиш Shift+''стрелка влево", Shift+''стрелка вправо", Shift+''стрелка вверх" или Shift+''стрелка вниз".

Следует иметь в виду, что любая попытка выделить новый блок любым из указанных способов автоматически снимает выделение предыдущего блока, если он был уже выделен.

Пометить начало блока. Используется комбинация Ctrl+K В. Устанавливается метка начала выделяемого блока. Этой операцией начинается выделение блока.

Пометить конец блока. Используется комбинация Ctrl+K К. Устанавливается метка конца выделяемого блока. Этой операцией завершается выделение блока.

Пометить блок размером в одно слово. Используется комбинация Ctrl+K Т. Выделяется блок, состоящий из одного слова, на котором находится курсор. Если курсор находится не на слове, выделяется слово слева от курсора, стоящее в той же строке. Если слева от курсора слова нет, выделяется слово справа от курсора или же первое слово в следующих строках, если в текущей строке нет слов.

Скопировать помеченный блок в промежуточный буфер. Используется комбинация Ctrl+Ins или команда меню Edit | Сору. Помеченный блок копируется в промежуточный буфер, из которого он может быть скопирован в любое место текущего файла или в другой файл.

Перенести помеченный блок в промежуточный буфер. Используется комбинация Shift+Del или команда меню Edit|Cut. Помеченный блок переносится в промежуточный буфер, из которого он может быть скопирован в любое место текущего файла или в другой файл.

Перенести блок из промежуточного буфера в файл. Используется комбинация Shift+Ins или команда меню Edit | Paste. Блок переносится из промежуточного буфера в активное окно, в место расположения курсора.

Скопировать помеченный блок в место расположения курсора. Используется комбинация Ctrl+K С. Помеченный блок копируется в место расположения курсора в окне редактирования.

Переместить помеченный блок в место расположения курсора. Используется комбинация Ctrl+K V. Помеченный блок перемещается в место расположения курсора в окне редактирования.

Удалить помеченный блок. Используется комбинация Ctrl+Del или Ctrl+K Y или команда меню Edit Clear. Помеченный блок удаляется из файла.

Погасить или высветить блок. Используется комбинация Ctrl+K H. Устраняется выделение помеченного блока особым цветом, хотя блок и остается помеченным. При повторном использовании команды блок вновь выделяется особым цветом символов и фона.

Записать блок на диск. Используется комбинация Ctrl+K W. Помеченный блок записывается на диск. Перед записью будет задан вопрос, в файл с каким именем следует записать блок. Если имя будет указано без расширения, автоматически файл получит расширение .PAS.

Прочитать блок с диска. Используется комбинация Ctrl+K R. Блок читается с диска и помещается в место расположения курсора. Перед чтением будет задан вопрос, из какого файла читать блок.

Распечатать блок на принтере. Используется комбинация Ctrl+K P или команда меню File | Print. Помеченный блок распечатывается на принтере. Если блок не выделен, распечатывается весь файл.

Сдвинуть блок вправо на одну позицию. Используется комбинация Ctrl+K I. Помеченный блок сдвигается вправо на одну позицию. Команда может применяться для создания отступов при написании программы.

Сдвинуть блок влево на одну позицию. Используется комбинация Ctrl+K U. Помеченный блок сдвигается влево на одну позицию. Команда может применяться для создания отступов при написании программы.

5. Команды разнообразного назначения

В эту группу входят команды вспомогательного назначения, связанные с заданием режима работы редактора, чтением и сохранением файлов, выходом из среды и т. д.

Загрузить файл для редактирования. Используется клавиша F3 или команда меню File | Open. По этой команде выводится окно диалога, с помощью которого можно задать имя требуемого файла (в том числе и не существующего на диске). Файл можно поместить либо в текущее окно редактирования, используя кнопку Replace (заменить), либо в новое окно редактирования, используя кнопку Open (открыть).

Создать новый файл. Используется команда меню File | New. По этой команде открывается новое пустое окно редактирования, в которое можно помещать текст новой программы. Первоначально файлу присваивается имя NONAMEXX, где XX - порядковый номер файла. Это имя нужно изменить, когда файл будет записываться на диск.

Сохранить текст на диске. Используется клавиша F2 или команда меню File | Save. По этой команде текст сохраняется в файле на диске, при этом окно редактирования остается активным и можно продолжать работу с этим текстом. Если файл имеет временное имя NONAMEXX, будет выдано сообщение о необходимости переименовать файл.

Выйти в основное меню. Используется клавиша F10.

Вернуться из меню в окно редактирования. Используется клавиша Esc. По этой команде заново активизируется текущее окно редактирования. Возвращение в текущее окно редактирования осуществляется также после завершения почти всех команд меню.

Восстановить строку. Используется комбинация Ctrl+Q L или команда меню Edit | Undo. Восстанавливается первоначальный вид последней отредактированной строки.

Установить автоматический отступ текста. Используется команда меню Options | Environment | Editor |Autoindent mode.

Установить режим использования клавиши табуляции. Используется команда меню Options | Environment | Editor | Use tab characters.

Установить оптимизацию пробелов и знаков табуляции. Используется команда меню Options | Environment | Editor | Optimal fill.

Установить режим удаления отступа клавишей Bakspace. Используется команда меню Options | Environment | Editor | Bakspace unindent.

Выход из среды. Используется комбинация Alt+X или команда меню File | Exit.

2.2.6 Компиляция программы

Написанную с помощью экранного редактора программу нужно затем скомпилировать - преобразовать исходный текст к виду, доступному для вычислительной машины (получить машинный код, состоящий из двоичных данных и инструкций процессора), и объединить в одно целое части программы. Здесь же к программе добавляются подпрограммы из стандартных модулей. В результате компиляции будет получена либо программа, находящаяся в оперативной памяти машины, либо программа, размещенная в файле на диске. Файл будет иметь то же имя, что и файл с исходным текстом программы, но с расширением .ЕХЕ. Исключением являются файлы модулей, которые после компиляции получают расширение .TPU.

Компиляция простейших программ, состоящих из одного файла, осуществляется с помощью команды меню Compile | Compile или комбинации клавиш Alt+F9. В этом случае компилируется программа, находящаяся в активном окне редактирования.

Место размещения скомпилированной программы - в оперативной памяти или на диске - зависит от выбранного параметра, задаваемого командой меню Compile | Destination. Первоначально желательно компилировать программу в оперативную память, т. к. это ускоряет процесс компиляции. Окончательно целесообразно скомпилировать программу на диск с тем, чтобы можно было в дальнейшем запускать ее не из интегрированной среды. Компиляция на диск может потребоваться и в том случае, когда программа слишком велика и не помещается в оперативной памяти.

Сложные программы, использующие модули, компилируются либо с помощью команды меню Compile | Make (этой команде эквивалентна клавиша F9), либо с помощью команды меню Compile | Build. Перед использованиеми этих программ следует предварительно задать имя основного файла, с которого начнется компиляция, с помощью команды меню Compile | Primary file.

При использовании команды Compile | Make наряду с компиляцией основного файла компилируются и все другие файлы, которые используются основным файлом и у которых к моменту компиляции был изменен текст. Если же у такого используемого и уже скомпилированного файла не было изменений в тексте с момента его последней компиляции, то он не перекомпилируется. При компиляции с помощью данной команды совсем не обязательно, чтобы основной файл находился в активном окне, более того, он вообще может быть не вызван ни в одно из окон редактирования. Это замечание касается и любого используемого файла. Все эти файлы в этом случае автоматически по мере необходимости вызываются в оперативную память. Если в каком-либо из них во время компиляции будет обнаружена синтаксическая ошибка, этот файл будет отображен на экране дисплея в активном окне редактирования. Будет одновременно указано курсором место ошибки в тексте и выведено сообщение о ней. В какое конкретно окно (старое активное или новое) будет отображен файл, зависит от установленного параметра в селективном списке Source tracking, вызываемого командой меню Options | Environment! Preferences.

Использование команды меню Compile | Build отличается от предыдущего случая только тем, что все используемые файлы перекомпилируются безусловно.

Компилятор выявляет ошибки, связанные с нарушением правил написания предложений языка (синтаксические ошибки). При этом компиляция прекращается, выводится сообщение об ошибке, а курсор указывает место в тексте программы, где находится ошибка. Если обнаружена ошибка, объектный файл не создается, ошибку следует устранить, а затем вновь скомпилировать программу.

Если компиляция завершилась успешно, на экран выдается соответствующее сообщение.

Для задания параметров, определяющих режим и условия работы компилятора, можно использовать в тексте программы ключи компилятора. Многие из этих ключей имеют аналоги среди команд меню, при этом ключи, установленные в программе, имеют приоритет над ключами, задаваемыми с помощью меню. Все ключи компилятора можно разбить на три группы: переключающие, ключи параметров и ключи условной компиляции. Ключи компилятора представляют собой своеобразные комментарии, заключенные в обычные фигурные скобки. После открывающей фигурной скобки при задании ключа должен сразу же идти символ $, далее - имя ключа, а затем через один или несколько пробелов - параметр, если он в ключе необходим. Завершается ключ также фигурной скобкой. У переключающих ключей после имени ключа должен стоять символ + или -, означающий, задан или нет данный ключ.

2.2.7 Отладка программы в интегрированной среде

Отладка программы является непременным этапом при создании практически любой программы, т. к. при написании программы обычно допускаются различные ошибки, и их необходимо выявить либо удостовериться, что в программе ошибок нет.

Ошибки в программе могут быть трех типов:

· синтаксические, возникающие в результате нарушения правил написания предложений языка;

· семантические, связанные с недопустимыми значениями параметров, недопустимыми действиями над параметрами и т. д.; выявляются эти ошибки во время работы программы (на этапе отладки);

· логические ошибки, связанные с неправильным использованием тех или иных алгоритмических конструкций; эти ошибки приводят к неправильным результатам при работе программы (часто не во всех случаях, а только при определенном сочетании параметров), но нарушение работы программы не вызывают.

Отладка предполагает выполнение следующих моментов:

· выявление факта наличия ошибки в программе;

· определение места нахождения ошибки (локализация);

· устранение ошибки.

Для ошибок первого типа все эти три этапа выполняются довольно просто с помощью компилятора среды, который выдает сообщение о любой обнаруженной ошибке этого типа, а курсор указывает место в тексте программы, где эта ошибка обнаружена. При этом если сообщение об ошибке, которое является довольно лаконичным, не позволяет выявить ее природу, можно воспользоваться системой информационной контекстной помощи.

Наиболее сложно выявляются ошибки второго и особенно третьего типа. Выявлению ошибок второго типа часто помогает использование ключей компилятора, позволяющих проверять допустимые значения тех или иных параметров (границы индексов элементов массивов, границы типа-диапазона, переполнение стека, ошибки ввода-вывода и т. д.). Ключи задаются либо в программе, либо с помощью меню Options.

Ошибки второго и третьего типа можно выявить тестированием программы, с использованием встроенного отладчика. Отладчик позволяет:

· получать значения любых параметров программы;

· модифицировать значения параметров;

· останавливать программу в заданной точке останова или в месте, соответствующем строке текста, где расположен курсор;

· осуществлять трассировку программы (выполнение программы по шагам) и т. д.

Для этой цели можно использовать меню Debug и Run или соответствующие клавиши быстрого управления.

Получение значений и модификация параметров

Для получения значений тех или иных параметров имеется ряд возможностей. Самый простой способ - запрограммировать получение значения того или иного параметра непосредственно в программе, используя операторы Write или WriteLn. Для того чтобы содержимое экрана пользователя не было сразу же заменено тем или иным экраном среды, можно сразу же после такого оператора поставить оператор ReadLn, с тем чтобы программа остановилась до момента нажатия клавиши Enter. Вместо этого оператора можно использовать соответствующие процедуры и функции стандартного модуля Crt. Можно воспользоваться командой меню Debug | User screen или клавишами быстрого управления Alt+F5. Этим методом следует пользоваться в тех случаях, когда выводимые параметры необходимы не только для отладки, но и сами по себе (например, являются выходными параметрами программы), т. к. есть и другие простые способы получения значений параметров программы без искажения ее текста.

Те или иные параметры можно постоянно контролировать, используя окно отладки. В это окно с помощью команд подменю Debug|Watch можно поместить контролируемый параметр, удалить параметр, отредактировать его, удалить все параметры. При задании параметра можно после его имени через запятую указать число выводимых параметров и формат представления данных.

Эти же операции можно выполнить и непосредственно из окна отладки, подведя курсор "мыши" к строке с параметром, который следует отредактировать, добавить или удалить, и дважды нажать левую клавишу "мыши". Будет открыто окно, в котором можно отредактировать требуемый параметр. Открыть окно для редактирования параметра можно также с помощью клавиши Enter или Insert. В течение работы программы параметры, находящиеся в окне, будут вычисляться при каждой приостановке ее работы. Следует иметь в виду, что если несколько параметров программы имеют одно и то же имя, например глобальный параметр программы и локальный параметр подпрограммы, то в окне будет показано значение того параметра, с которым в данный момент происходит работа. Так если выполняется подпрограмма, то будет показано значение ее локального параметра, в остальных случаях - значение глобального параметра. Если тот или иной параметр не определен, например локальный параметр подпрограммы вне этой подпрограммы или вообще задан несуществующий параметр, будет выдано соответствующее сообщение (Unknown identifier - неизвестный идентификатор)

Для получения значения того или иного выражения можно также использовать команду меню Debug | Evaluate/Modify. По этой команде выводится окно диалога, с помощью которого можно задать выражение, значение которого тут же вычисляется. Более того, можно модифицировать интересующий параметр. В отличие от предыдущего способа получения значений параметров в данном случае параметр вычисляется только один раз.

Приостановка работы программы

Вторая задача, которую приходится решать во время отладки программы, - это приостановка ее работы в той или иной точке. Приостановка может потребоваться, во-первых, для того, чтобы посмотреть значения тех или иных параметров, а может быть, и модифицировать их, во-вторых, для того, чтобы далее выполнять программу по отдельным операторам или группам операторов. Остановить выполнение программы можно несколькими способами.

1. Можно задать точки останова в программе. Для этого следует поместить курсор на той строке, где следует остановить программу, и выполнить команду локального меню Toggle breakpoint. Количество точек останова может быть любым. После запуска программы командой Run | Run вычислительный процесс приостановится на первой встреченной точке останова. Продолжение работы осуществляется повторным запуском программы командой Run | Run (при этом программа запустится не с начала, а от точки останова) либо одной из команд меню Run: Run | Step over, Run | Trace into или Run | Go to cursor. Если перед очередным запуском были произведены изменения в тексте программы, на экран выдается запрос, следует ли перекомпилировать программу. При утвердительном ответе программа перекомпилируется с учетом внесенных изменений и запускается с начала, в противном случае все изменения игнорируются. Выход из отладчикаосуществляется по команде Run | Program reset.

2. Другой способ остановить в какой-то точке выполнение программы - установить в эту точку курсор и вместо команды Run | Run использовать команду Run Go to cursor. Вычислительный процесс остановится в месте расположения курсора. Продолжение работы программы можно осуществить, одной из команд меню Run: Run | Run, Run | Go to cursor, Run | Trace into или Run | Step over.

3. Еще два способа останова программы - запуск ее одной из команд Run | Step over или Run | Trace into. При этом выполняется оператор или группа операторов, соответствующих одной строке текста программы. Эти две команды отличаются друг от друга только тем, что, если встречается подпрограмма, в случае команды Run | Trace into происходит трассировка (построчное выполнение) этой подпрограммы, а в случае команды Run | Step over подпрограмма рассматривается как один единый оператор. Если трассируемая подпрограмма находится в другом файле, даже неоткрытом, в случае необходимости он будет вызван в соответствующее окно редактирования. Трассировка подпрограмм стандартных модулей не осуществляется.

4. Наконец, программу можно остановить с помощью комбинации клавиш Ctrl+Break. Она остановится в том месте, где ее застало нажатие этих клавиш. Такая остановка может понадобиться, если программа начала заведомо неправильно работать: выдает неправильные результаты, зациклилась и т. д.

Работа с подпрограммами

Отладчик представляет ряд возможностей работы с подпрограммами.

1. Позволяет осуществлять трассировку подпрограмм (построчное выполнение) с помощью команды меню Run | Trace into.

2. Позволяет найти расположение подпрограммы в одном из файлов (даже неоткрытом) для просмотра текста подпрограммы, ее локальных параметров и т. д. Найти расположение подпрограммы можно с помощью команды меню Search | Find procedure.

3. Предоставляет возможность воспользоваться окном подпрограмм, которое вызывается командой меню Debug I Call stack. В этом окне можно проследить путь, по которому управление было передано в конкретную подпрограмму.

2.3 Алфавит языка и специфика использования символов

Алфавитом языка программирования Turbo Pascal 7.0 называют набор символов, разрешенный к использованию и воспринимаемый компилятором, с помощью которого могут быть образованы величины, выражения и операторы данного языка. Алфавит языка составляют все символы, представленные в кодировочной таблице ASCII. Их можно разделить на следующие группы:

1. Символы, используемые для составления идентифи-каторов:

- латинские строчные и прописные буквы,

- арабские цифры от 0 до 9 (в идентификаторах цифры могут использоваться наряду с буквами, начиная со второй позиции),

- символ подчеркивания (ASCII, код 95).

Идентификатор - имя, свободно избираемое программистом для элементов программы (процедур, функций, констант, переменных и др.) для последующего обращения к ним.

Существуют следующие правила использования идентификаторов:

1. Идентификатор должен начинаться буквой или символом подчеркивания «_».

2. Компилятор не различает прописные и строчные буквы.

3. Начиная со второй позиции, в идентификаторе можно применять наряду с буквами цифры.

4. Пробел является разделителем и не может стоять внутри идентификатора. Для создания идентификаторов, состоящих из двух слов, можно воспользоваться большими буквами (например, ReadText) или символом подчеркивания (Read_Text).

5. Применение других символов (букв неанглийского алфавита, знаков препинания, псевдографических символов и т.п.) в идентификаторах не допускается.

6. Зарезервированные слова (такие как BEGIN, END или PROGRAM) в качестве идентификаторов не используются.

7. Идентификаторы могут быть любой длины, но сравнение их между собой производится по первым 63 символам.

2. Символы-разделители:

- символ пробела (ASCII, код 32). Основное назначение этого символа - разделение ключевых слов и имен.

- управляющие символы (имеют ASCII-коды от 0 до 31). Эти символы могут применяться при описании строчных и символьных констант. Управляющие символы с ASCII-кодом 9 (табуляция), а также 10 и 13 (замыкающее строку) используются в качестве разделителей при написании программ на ТП 7.0.

В любом месте программы, где можно расположить один символ- разделитель, их можно разместить сколько угодно.

3. Специальные символы - символы, выполняющие определенные функции при построении различных конструкций языка:

+ - * / { } [ ] ( ) < > . , ' : ; ^ @ # $

4. Составные символы - группа символов, которые воспринимаются компилятором как единое целое:

<= => := (* *) (. .) ..

5. «Неиспользуемые» символы - это символы так называемой расширенной таблицы ASCII, т.е. символы, имеющие коды от 128 до 255 (в этой области находятся символы алфавита русского языка и символы псевдографики), а также некоторые символы из основной таблицы ASCII (например: (&), (!), (%), (-), (") и некоторые другие) не входят в алфавит языка, т.е. эти символы не используются в идентификаторах. Тем не менее, их можно использовать в тексте комментариев, а также в виде значений констант строк или констант символов.

Комментарии - это пояснения к программе, содержащие указания о методах решения и обозначениях переменных. Они облегчают чтение программы и ее изменение. Комментарии к сложным программам, содержащим более 15-20 операторов, необходимы!

Комментарии могут содержать русские буквы и слова. Они игнорируются компилятором. Комментарии могут располагаться в любом месте программы (обычно после заголовка и операторов) и заключаются в парные фигурные скобки { } или сочетание соответствующей круглой скобки и звездочки: (* *).

Константы строк - это последовательность символов, записанная между апострофами. Если в строке в качестве содержательного символа необходимо употребить сам апостроф, то следует записать два апострофа.

6. Зарезервированные слова. К ним относят

1. Заголовки программ и модулей. Program, uses.

2. Обозначения разделов описания переменных, констант, типов, процедур и функций. Var, const, type, procedure, function.

3. Слова, начинающие и оканчивающие последовательность составных и исполняемых операторов программы. Begin, end.

4. Управляющие операторы. If , then, while, repeat, do, for, case

5. Зарезервированные слова библиотечных модулей. Implementation, interface.

6. Зарезервированные слова арифметических и логических операций. Div, mod, and, or, sin, sqr

В качестве имен идентификаторов в программе зарезервированные слова использоваться не могут. Использование этих слов в программе не по назначению вызывает ошибку при попытке компиляции.

Программа состоит из последовательности лексических единиц - лексем. Лексема - это минимальная единица языка, имеющая самостоятельный смысл. Лексемы условно делятся на несколько классов:

· идентификаторы;

· числа без знака;

· специальные знаки (слова-символы и специальные знаки);

· символьные константы (строки),

· директивы;

· метки.

Блок лексического анализа компилятора, рассматривая символы входного языка, определяет, к какому классу принадлежит лексема. Между лексемами разрешено вставлять один и более разделителей. В качестве разделителей используются пробелы, комментарии, символы «конец строки».

2.4 Общая структура программ в Turbo Pascal 7.0

Структура программы имеет следующую запись.

Раздел объявлений и соглашений

PROGRAM Заголовок программы

{$ …} Глобальные директивы компилятора

USES Подключаемые библиотеки

LABEL Подраздел объявления глобальных меток

CONST Подраздел объявления глобальных констант

TYPE Подраздел объявления глобальных типов

VAR Подраздел объявления глобальных переменных

Раздел текстов процедур и функций

PROCEDURE (FUNCTION) Заголовок процедуры (функции)

LABEL Подраздел объявления локальных меток

CONST Подраздел объявления локальных констант

TYPE Подраздел объявления локальных типов

VAR Подраздел объявления локальных переменных

BEGIN Основной блок процедуры или функции

END;

Раздел основного блока программы

BEGIN Основной блок программы

END.

Любую программу, написанную на ТP 7.0, можно условно разделить на три основные части:

1. Раздел объявлений и соглашений (декларационная часть).

Программист сообщает компилятору, какими идентификаторами он обозначает данные (константы и переменные), а также определяет собственные типы данных, которые он в дальнейшем намеревается использовать в данной программе. При этом необходимо следить за тем, чтобы не возникали конфликты между локальными и глобальными объявлениями различных объектов.

2. Раздел текстов процедур и функций.

В разделе записываются подпрограммы, осуществляющие сложные действия, которые необходимо произвести неоднократно на разных этапах выполнения программы. Подпрограммы бывают двух типов: процедуры (PROCEDURE) и функции (FUNCTION). И те и другие представляют собой программы в миниатюре - они могут иметь те же разделы, что и основная программа, в частности, раздел локальных процедур и функций, вызываемых только в пределах данной подпрограммы.

3. Раздел основного блока (сама программа).

Раздел основного блока программы содержит смысловую часть программы и состоит из последовательности операторов, разделенных символом «;».

При разработке программ необходимо придерживать хорошего стиля программирования и внешнего оформления программ.

Помимо программиста-разработчика большинство программ читается и используется другими людьми. Поэтому при написании программы в общем случае нужно быть готовым учитывать мнение третьих лиц: заказчиков, других программистов и других заинтересованных людей.

Даже если никто не будет использовать или проверять написанную программу, усилия, направленные на достижение легкости в понимании программы, будут потрачены не напрасно.

Советы, что следует делать и чего избегать, не преследуют цель поставить программиста в жесткие рамки. Эти правила помогут писать более совершенные программы. Если, исходя из здравого смысла, постоянно выполнять приводимые рекомендации, то программы станет легче писать и применять.

1. Используйте содержательные идентификаторы.

Лучшим способом передать смысл переменной или константы является присвоение ей имени, которое отражает назначение переменной или константы. Например, если речь идет о количестве положительных чисел, то идентификатор KolPol предпочтительнее идентификаторов A, Y и т.п. При выборе идентификаторов, состоящих из нескольких слов (или их частей) рекомендуется начинать их с заглавной буквы и/или разделять символом подчеркивания, например: MasSlov - массив слов; File_Exist - имя функции, определяющей наличие файла и т. д.

2. Используйте ступенчатую форму записи текста программы.

Сдвиги (отступы) должны показывать каждый уровень вложенности операторов. Величина отступа не должна быть ни слишком малой, ни слишком большой. Можно рекомендовать отступ, равный двум символам. Все вводимые отступы запоминаются системой программирования и возврат на предыдущий уровень всегда можно осуществить нажатием клавиши BackSpase. Не откладывайте использование ступенчатой формы «на потом». Приведение программы в надлежащий вид после ее отладки потребует больше времени или вообще не будет выполнено.

3. Грамотно организуйте диалог с пользователем.

Стремитесь к тому, чтобы пользователю было однозначно понятно запрашиваемое действие или данные, которые необходимо ввести. Если для завершения работы с программой необходимо нажать какую-либо (или любую) клавишу, выдайте соответствующее сообщение пользователю. Вообще, никогда не оставляйте пользователя в неведении относительно того, что ему делать в каждый момент.

4. Не рекомендуется размещать несколько операторов на одной строке.

В этом случае создаются искусственные трудности для чтения программы. Кроме того, такую программу труднее отлаживать.

5. При записи оператора If ... Then ... Else записывайте слово Else против соответствующего ему слова If. Например,

If Y>0 Then

Z := Sqrt(X*X+Y*Y)

Else

Z := X*X

6. Не допускайте выхода текста программы за пределы экрана (80 символов в строке).

Такую программу неудобно читать, а при выводе на печать длинный оператор может быть «разрезан» принтером так, что это не будет соответствовать правилам языка программирования. Такие операторы пишите на нескольких строках, соблюдая при переносе правила Паскаля. Например, при переносе текстовой константы, запишите ее в виде нескольких констант.

6. Используйте комментарии.

Одним из способов достижения легкости понимания программы является включение в программу комментариев. Комментарии можно условно разбить на четыре класса.

К первому классу относится комментарий, располагаемый обычно после заголовка программы и объясняющий ее назначение. Здесь же уместно поместить сведения об авторах.

Второй класс состоит из комментариев, в которых приводится назначение каждой константы и переменной.

К третьему классу относятся комментарии, которые разбивают программу на ряд частей из взаимосвязанных операторов.

В четвертый класс включаются комментарии, объясняющие необычные или неочевидные аспекты используемого алгоритма.

Приводимый ниже пример поясняет сказанное.

Program Minimum;

{ Нахождение минимального элемента в массиве и его индекса}

{ Программа написана студентом БМ-111 Ивановым И.И. }

Const

Nmax = 100; {Максимальное кол-во элементов в массиве}

Var

A : Array[1..Nmax] Of Real; { Массив }

Min : Real; { Минимальный элемент }

Imin, { Индекс минимального элемента }

n, { Действительное количество элементов в массиве}

i : integer; { Индекс элемента массива }

Begin

{Ввод исходных данных }

Writeln('Введите количество чисел');

Readln(n);

Writeln('Вводите элементы массива');

For i := 1 To n Do

Read(X[i]);

{ Нахождение минимума }

Min := X[1]; {За минимальный принимаем 1-ый элемент массива}

Imin := 1; { Индекс этого элемента }

For i := 2 To n Do {Цикл просмотра элементов массива}

If Min > X[i] Then

Begin

Min := X[i];

Imin := i;

End;

{ Вывод результата и завершение }

Writeln('Минимум = ', Min:8:2, ' Номер = ', Imin);

Writeln('Работа завершена. Нажмите клавишу ENTER');

Readln; { Ожидание нажатия на ENTER}

End.

Контрольные вопросы

1. Охарактеризуйте язык программирования Pascal.

2. В чем состоят особенности языка программирования Turbo Pascal?

3. Что такое интегрированная среда программирования?

4. Как осуществляется вход в интегрированную среду программирования и что располагается на ее главном экране?

5. Охарактеризуйте приемы использования меню.

6. Какие рекомендации можно дать по созданию исходных текстов программ в редакторе интегрированной среды программирования?

7. Перечислите основные команды управления в интегрированной среде программирования.

8. Что такое компиляция программы и как она осуществляется?

9. Что осуществляется на этапе отладки программы?

10. Как выполняется остановка программы?

11. Охарактеризуйте алфавит и специфику использования символов в Turbo Pascal 7.0

12. Какова структура программы в Turbo Pascal 7.0?

3. Типы данных

3.1 Понятие типа данных

Любые данные характеризуются своими типами.

Тип данных определяет:

- формат представления данных в памяти компьютера;

- множество допустимых значений, которые может принимать принадлежащая к выбранному типу переменная или константа;

- множество допустимых операций, применимых к этому типу.

В языке Паскаль тип величины задают заранее. Все переменные, используемые в программе, должны быть объявлены в разделе описания с указанием их типа. Обязательное описание типа приводит к избыточности в тексте программ, но такая избыточность является важным вспомогательным средством разработки программ и рассматривается как необходимое свойство современных алгоритмических языков высокого уровня.

Перед выполнением программы компилятор записывает в память ЭВМ значения констант и выделяет области (без записи значений) для переменных. Описание данных связывает с ними некоторые имена (идентификаторы), по которым их можно найти в памяти ЭВМ.

Все типы данных языка Паскаль условно можно разделить настандартные (базовые) и пользовательские (созданные программистом) в соответствии с тем, как они определены.

В TP 7.0 имеется набор базовых типов. Стандартные типы являются встроенными, зависят от реализации языка и не требуют описания в разделе типов.

Пользовательские определяются программистом на основе стандартных типов и предназначаются для решения какой-либо конкретной задачи. Новые, производные типы, которые создаются программистом, действуют только на протяжении выполнения программы.

Все типы данных принято делить на простые и структурированные. В табл. 3.1 приведена классификация типов данных Turbo Pascal.

Таблица 3.1

Классификация типов языка Turbo Pascal 7.0

Группа	Подгруппа	Название	Идентификатор
Простой	Порядковый	Короткий целый	Shortint
		Байтовый	Byte
		Слово	Word
		Целый (целочисленный)	Integer
		Длинный целый	Longint
		Символьный	Char
		Логический (булевый)	Boolean
			ByteBool
			WordBool
			LongBool
		Перечисляемый	Определяется пользователем
		Интервальный	Определяется пользователем
	Вещественный	Вещественный	Real
		С одинарной точностью	Single
		С двойной точностью	Double
		С повышенной точностью	Extended
		Сложный	Comp
Строковый		Строковый	String
Структурный		Массив	Array
		Множество	Set
		Файл	File
		Запись	Record
Ссылочный			Pointer
Процедурный		Процедура	Procedure
		Функция	Function
Объектный			Object

3.2 Переменные и константы

Данные делятся на 2 типа:

1) постоянные (константы), которые не изменяют своего значения при выполнении программы;

2) переменные, которые изменяют свои значения при выполнении программы.

Константа - идентификатор, обозначающий некоторую неизменную величину (значение данных) определенного типа.

Константы объявляются в декларационной части программы или подпрограммы в разделе CONST.

Общий вид описания констант приведен ниже:

CONST

имя1 = значение1;

имя2 = значение2;

Тип констант определяется по их виду. Стандартными видами констант являются:

- константы целого типа - это целые числа, не содержащие десятичной точки; year=2004

- константы вещественного типа - действительные числа, записанные в десятичном формате данных; Time=14.30

- логические константы - логические значения true и false; Choice=true

- символьные константы - символ, заключенный в кавычки; variety='n'

- строковые константы - последовательность произвольных символов, заключенные в кавычки; Name='Иванов'

- типизированные константы - переменные с начальным значением, которые могут использоваться в программе наравне с обычными переменными. Year:integer =2004

Переменной называют элемент программы, который предназначен для хранения, коррекции и передачи данных внутри нее.

Описанию переменных предшествует служебное слово VAR, за которым следует перечисление их имен с указанием типа, разделяемых точкой с запятой. Общий вид описания переменных:

...