Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
10
Простейший оператор который задает последовательное выполнение операторов, входящих в него один за одним.
Применяется тогда, когда синтаксис языка Паскаль допускает использование только одного оператора, в то время как семантика требует задания некоторой последовательности действий.
Пример:
begin {обмен значений переменных X и Y}
Z:=X;
X:=Y;
Y:=Z;
end;
Условные операторы предназначены для выбора к исполнению одного из двух возможных действий (операторов) в зависимос ти от некоторого условия (при этом одно из действий может быть пустым, то есть отсутствовать). В качестве условия выбора используется значение логического выражения. Синтаксичес кая диаграмма для условного оператора представлена ниже.
Данный оператор выполняется следующим образом. Снача ла вычисляется выражение, стоящее после служебного слова if. Результат вычисления должен иметь булевский тип. Если значение выражения есть true, то выполняется оператор, ука занный после служебного слова then. Если результат вычис ления выражения есть false, выполняется оператор, следую щий за служебным словом else. Если при этом часть условного оператора, начиная со слова else, отсутствует, то управление немедленно передается оператору, следующему за условным.
Примеры условных операторов:
1) if X < Y then
Max := Y
else
Max := X
2) if All_Correct then
Transpose(A,B,N)
3) if Color = Red then
begin
X := cos(Y);
Y := alpha+beta;
Color := Yellow
end
else begin
X := Sin(Y);
Color := Red
end;
При использовании вложенных условных операторов мо жет возникнуть синтаксическая неоднозначность, иллюстри руемая следующей схемой:
if Expr1 then if Expr2 then Stmt1 else Stmt2
В приведенном операторе часть else Stmt2 может трак товаться как принадлежащая или "внешнему" оператору if Expr1 . . ., или вложенному оператору if Expr2 then. . .. Эта двусмысленность разрешается путем следующей интер претации данной конструкции:
if Expr1 then
begin
if Expr2 then
Stmt1
else
Stmt2
end
Иными словами, служебное слово else всегда ассоци ируется с ближайшим по тексту служебным словом if, ко торое еще не связано со служебным словом else.
Следует проявлять аккуратность при записи вложенных друг в друга условных операторов.
Данный оператор является обобщением условного оператора из предыдущего раздела для случая произвольного числа аль тернатив. Конкретно, можно сопоставить различным значе ниям некоторого выражения соответствующие им операторы. Простейший пример оператора варианта приведен ниже.
сазе Color of
Red : X := Y+2;
Yellow : X := Y-2;
Green : X := Y
end
В предположении, что Color является переменной перечис лимого типа, данный оператор будет выполняться следующим образом.
Сначала вычисляется текущее значение переменной Color. Затем это значение сопоставляется (сравнивается) с констан тами, записанными перед операторами. При совпадении зна чения переменной с одной констант будет выполнен оператор, "помеченный" данной константой. На этом выполнение опе ратора варианта будет завершено. Если значение переменной Color не совпадает ни с одной константой, то данный опера тор не выполняет никаких действий. Для того, чтобы задать некоторые действия для случая такого несовпадения, можно использовать альтернативу else, например:
сазе (K+l)*2 of
2 : Add(А,В);
4 : Multiply(А,В);
0 : Substract(А,В)
else
Writeln('Ошибка!')
end
Оператор, следующий за служебным словом else, будет выполнен в том случае, если значение выражения (К+1) *2 не совпадет ни с одной из констант 2,4,0.
Кроме одиночных констант в альтернативах оператора ва рианта могут быть заданы списки и/или диапазоны значе ний, которые в этом случае должны разделяться символом ',' (запятая), например:
case Switch of
1. .2 : Prod;
3,4,10..20 : Proc2;
5, б : РгосЗ
else
Proc4
end
В последнем примере оператор процедуры Ргос2 будет вы полнен в том случае, когда переменная Switch будет иметь одно из следующих значений: 3,4,10,11,12, . . ., 19,20.
При использовании оператора варианта должны выпол няться следующие правила:
1. Значение выражения–"переключателя", записанного после служебного слова сазе, должны принадлежать дискрет ному типу; для целого типа они должны лежать в диапа зоне -32768. .32768.
2. Все константы, предшествующие операторам альтернатив, должны иметь тип, совместимый с типом выражения.
3. Все константы в альтернативах должны быть уникальны в пределах оператора варианта (то есть повторения кон стант в альтернативах не допускаются); диапазоны не должны пересекаться и не должны содержать констант, ука занных в данной или других альтернативах.
В заключение приведем синтаксическую диаграмму для оператора варианта.
Оператор варианта
Альтернатива
Обратите внимание, что синтаксис языка предполагает один оператор для каждой альтернативы; при необходимос ти задания нескольких операторов следует сгруппировать их в составной оператор. В то же время ветвь else допускает последовательность операторов, разделенных символом ';' (точка с запятой).
Синтаксическая диаграмма для данного оператора выглядит следующим образом:
Этот структурный оператор задает повторяющееся вы полнение оператора, содержащегося в нем. Перед каждым очередным выполнением внутреннего оператора произво дится проверка значения булевского выражения, которое
служит критерием повторения: если это выражение имеет значение true, то выполняется очередная итерация; в про тивном случае (значение выражения есть false) выполнение оператора цикла заканчивается. Если выражение с самого начала имеет значение false, то цикл не выполнится ни ра зу.
Примерами оператора цикла с предусловием могут слу жить:
В последнем примере задан "бесконечный" цикл, так как выражение после служебного слова while тождественно равно true. Прекращение этого цикла может произойти, на пример, в результате перехода по метке вовне оператора цик ла.
Этот оператор аналогичен предыдущему оператору (циклу с предусловием) и отличается от него, во-первых, тем, что ус ловие проверяется ПОСЛЕ выполнения очередной итерации (таким образом, гарантируется хотя бы однократное выпол нение цикла), а, во-вторых, тем, что критерием прекращения цикла является равенство выражения константе true; если выражение есть false, то цикл повторяется.
Например, цикл вида
repeat
Procl(X,Y+i);
i := i-1
until i =0;
будет выполняться ДО ТЕХ ПОР, ПОКА i не станет равно ну лю.
Ниже приведена синтаксическая диаграмма для цикла с постусловием.
Оператор цикла с постусловием
Обратите внимание, что синтаксис while-цикла допускает в теле цикла только один оператор, в то время как repeat-цикл может содержать последовательность операторов.
Приведем еще два примера repeat-циклов.
repeat
К := I mod J;
I := J;
J := К;
until J = 0;
repeat
Write('Введите целое число; ') ;
Readln(i);
Process(i)
until (i < 0) and (i > 9);
Такие операторы обычно используются, когда число повто рений цикла может быть определено перед его началом. Кроме того, циклы с параметром позволяют задать автома тическое изменение значения некоторой переменной и испо льзование этого значения в последовательных итерациях. Более конкретно, данный вариант оператора цикла опреде ляет:
а) диапазон изменения значений управляющей пере менной и, одновременно, число повторений опера тора, содержащегося в теле цикла;
б) направление изменения значения переменной (возра стание или убывание);
в) собственно действия, выполняемые на каждой ите рации (оператор тела цикла).
Следующий простой пример иллюстрирует использова ние цикла с параметром.
for i:=1 to 10 do M[i]:=i*2
В данном примере задано десятикратное повторение опе ратора присваивания, причем управляющая переменная i последовательно принимает значения 1, 2, . . ., 9,10.
Диапазон значений управляющей переменной может зада ваться выражениями, которые вычисляются ОДИН РАЗ пе ред выполнением цикла:
for j:=X+2 downto X-2 do
begin
M[j*2-1]:=Func(A,B);
Proc(M,j)
end
В этом примере значение переменной j последовательно уменьшается от начального значения Х+2 до конечного зна чения х-2.
Далее показана синтаксическая диаграмма для цикла с па раметром.
Оператор цикла с параметром
Диапазон
На использование управляющей переменной налагаются следующие ограничения:
1. В качестве управляющей переменной должна использо ваться простая переменная, описанная в текущем блоке.
2. Управляющая переменная должна иметь дискретный тип.
3. Начальные и конечные значения диапазона должны иметь тип, совместимый с типом управляющей перемен ной.
4. В теле цикла запрещается явное изменение значения упра вляющей переменной (например, оператором присваива ния).
5. После завершения оператора значение управляющей пере менной становится неопределенным, если только выпол нение оператора цикла не было прервано оператором пе рехода. (Однако практика работы с системой Turbo Pascal показывает, что на самом деле последнее использованное значение управляющей переменной сохраняется и при нормальном выходе из цикла).
Оператор, который содержится в теле оператора for, вы полняется один раз для каждого значения в диапазоне меж ду начальным и конечным значением. Управляющая пере менная всегда инициализируется начальным значением. В случае использования служебного слова to значение управ ляющей переменной увеличивается при каждом повторении на единицу. Если начальное значение превышает конечное значение, то содержащийся в теле оператора for оператор не выполнятся. Когда в операторе цикла используется слу жебное слово downto, значение управляющей переменной уменьшается при каждом повторении на единицу. Если на чальное значение в таком операторе меньше, чем конечное значение, то содержащийся в теле оператора цикла оператор не выполнится ни разу.
С учетом всего сказанного можно представить семантику данного оператора цикла следующим образом. Оператор
for V := Expr1 to Expr2 do Body;
эквивалентен оператору:
begin
Temp1 := Expr1;
Temp2 := Expr2;
if Temp1 <= Temp2 then
begin
V := Temp1;
Body ;
while V <> Temp2 do
begin
V := Succ(V);
Body;
end;
end;
end;
Аналогично, оператор цикла for V := Expr1 downto Exp2 do Body; эквивалентен оператору:
begin
Temp1 := Expr1;
Temp2 := Expr2,
if Temp1 >= Temp2 then
begin
V := Temp1;
Body ;
while V <> Temp2 dо
begin
V := Pred(V);
Body;
end;
end;
end;
где Temp1 и Temp2 - вспомогательные переменные, тип кото рых совпадает с основным типом переменной V и которые не встречаются в другом месте программы.
Приведем примеры оператора цикла с параметром:
1) for I := 2 to 63 do
if Data[I] > Max then Max :- Data[I]
2) for I := 1 to 10 do
for J := 1 to 10 do begin
X := 0;
for К := 1 to 10 do
X :- X + Mat1[I,K]*Mat2[K,J];
Mat[I,J] := X;
end;
3) for Day := Monday to Friday do
Calculate_Profit(Day);
Пустой оператор является в некотором смысле парадоксаль ной конструкцией, так как он, во-первых, не имеет "графического" начертания, а, во-вторых, не производит никаких дей ствий. Необходимость введения такого понятия диктуется в первую очередь синтаксическими причинами. Например, пусть в программе необходимо передать управление на ко нец составного оператора. Это можно сделать с помощью оператора безусловного перехода по метке. Но по определе нию метка должна обязательно предшествовать некоторому оператору. Таким образом, строго говоря, невозможно пере дать управление на конец любой составной конструкции. Однако если считать, что метка в данном случае предшест вует пустому оператору, то решение указанной проблемы может выглядеть следующим образом:
begin
…
goto Out;
…
Out:
end
Рассмотрим еще один практически полезный случай испо льзования понятия пустого оператора. Синтаксис языка Pascal определяет символ ';' (точка с запятой) как раздели тель операторов. Таким образом, последний оператор, на пример, в составном операторе не должен завершаться этим символом, так как после него не следует оператор, а идет служебное слово end:
begin
S1; S2; ...; SN
end
Однако если предположить, что между последним опера тором SN и служебным словом end расположен пустой опе ратор, то становится допустимой такая форма записи:
begin
S1; S2; ...; SN;
end
что в ряде случаев более предпочтительно.
Пустой оператор удобно использовать и в тех случаях, когда по той или иной причине необходимо организовать
некоторый составной оператор, не содержащий в себе ни од ного оператора, например:
repeat until KeyPressed;
Здесь тело цикла не содержит ни одного оператора, чего синтаксис языка не позволяет. В этом случае считается, что цикл содержит один пустой оператор. Приведенный пример удобно исполь зовать для организации задержки выполнения программы в ожидании нажатия любой клавиши (функция KeyPressed -стандартная функция языка Turbo Pascal - возвращает значе ние true при нажатии произвольной клавиши и false в про тивном случае).
В заключение заметим, что введение понятия пустого опе ратора делает допустимыми весьма экзотические конструк ции вида:
1) begin S1;;;;;S2; end
2) if Cond then begin end
else while true do;
3) if Cond then ;
где S1, S2 - операторы, Cond - некоторое выражение булевс кого типа.