учебник по паскалю. Программа 5 Алгоритм 5 Свойства алгоритма 6 Формы записи алгоритма 6

• Название: Программа 5 Алгоритм 5 Свойства алгоритма 6 Формы записи алгоритма 6
• Анкор: учебник по паскалю.doc
• Дата: 03.02.2017
• Размер: 2.21 Mb.
• Имя файла: учебник по паскалю.doc
• Тип: Программа; #1964
• страница: 13 из 35

8. Директивы компилятора и обработка ошибок ввода

Компилятор Паскаля -- сложное приложение, имеющее множество настроек. При написании учебных программ большинство этих настроек не имеют значения, но некоторые из них окажутся нам полезны. Для управления компилятором существует 2 основных возможности: настройка режимов работы с помощью верхнего меню Options оболочки Turbo Pascal и настройка конкретной программы с помощью директив компилятора, которую мы кратко рассмотрим. В общем виде директива компилятора представляет собой конструкцию вида {$X+} или {$X-}, где X -- латинская буква. Вариант со знаком "+" включает некоторый режим работы компилятора (например, строгий контроль программой соответствия типов данных, вывод системных диагностических сообщений и т. д.), а вариант со знаком "-" выключает его. Расположение директив, в общем, произвольно, однако, директивы, влияющие на всю программу, принято располагать в самом начале файла с исходным текстом. Фигурные скобки комментария { ... } необходимы как часть синтаксиса директивы.

Подробную информацию о назначении всех директив можно получить в справочной системе оболочки. Основные директивы компилятора также кратко описаны в Приложении 2.

Наиболее полезной для нас выглядит директива {$I-}/{$I+}, соответственно, выключающая и включающая автоматический контроль программой результатов операций ввода/вывода (в/в). К операциям в/в относятся, в числе прочего, ввод данных пользователем, вывод строки на принтер, открытие файла для получения или вывода данных и т. п. Понятно, что даже несложная учебная программа выглядит лучше, если она умеет реагировать на неправильные действия пользователя или возникающие ошибки не просто выводом маловразумительного системного сообщения на английском языке, а доступным неискушенному пользователю текстом. По умолчанию контроль в/в включен и системные сообщения об ошибках генерируются автоматически. Все они кратко приведены в Приложении 3. Для замены системной диагностики своей собственной следует, во-первых, отключить директиву контроля оператором {$I-}, а во-вторых, сразу же после оператора, который мог породить ошибку, проверить значение, возвращаемое системной функцией IoResult. Эта функция возвращает ноль, если последняя операция в/в прошла успешно, в противном случае возвращается ненулевое значение. После завершения "критического" оператора директиву следует включить снова, чтобы не создавать потенциально опасных ситуаций в коде, который будет писаться далее. Приведем пример, написав "расширенную" программу решения квадратного уравнения, корректно реагирующую на возникающие ошибки:

uses printer;

var a,b,c,d,x1,x2:real;

begin

writeln;

writeln ('Введите коэффициенты a,b,c:');

{$I-} read (a,b,c); {$I+}

if IoResult<>0 then begin

{Возникла ошибка!}

writeln ('Вы не ввели 3 числа, ',

'это что-то другое!');

reset (input); {очищаем стандартный

поток ввода перед ожиданием нажатия Enter}

readln;

halt; {а этим оператором можно

аварийно завершить программу}

end;

d:=sqr(b)-4*a*c;

if d<0 then begin

writeln ('Ошибка - дискриминант<0');

reset (input); readln; halt;

end;

x1:=(-b+sqrt(d))/(2*a);

x2:=(-b-sqrt(d))/(2*a);

{$I-}

writeln (lst,'x1=',x1:8:2,' x2=',x2:8:2);

{$I+}

if IoResult<>0 then

writeln ('Не удалось напечатать')

else writeln ('Результаты напечатаны');

reset (input); readln; halt;

end.

Специальной директивы для контроля математических ошибок в Паскале не предусмотрено, но это почти всегда можно сделать обычными проверками корректности данных. Обратите внимание на альтернативное решение проблемы "двух readln" в этом коде, а также на новый оператор halt и способ контроля того, удалось ли вывести строку на принтер.

В дальнейшем мы не всегда будем выполнять подобные проверки, однако, их никогда не помешает делать, если вы хотите создать удобные для пользователя и понятные для разработчика программы.

Для работы с вещественными числами с двойной точностью (тип double) может также понадобиться указать перед программой директиву {$N+}, позволяющую сгенерировать код для аппаратной обработки таких чисел.

9. Оператор цикла. Циклы с предусловием и постусловием

Циклический вычислительный процесс (ЦВП) характеризуется повторением одних и тех же вычислений над некоторым набором данных. Числом повторений цикла управляет специальная переменная, называемая его счетчиком или управляющей переменной цикла. На счетчик накладывается условие, определяющее, до каких пор следует выполнять цикл.

Повторяемый блок вычислений называют телом цикла. В теле цикла должно быть обеспечено изменение значения счетчика, чтобы он мог завершиться. Если тело цикла состоит более чем из одного оператора, оно заключается в операторные скобки begin ... end;. Однократное выполнение тела цикла называют его шагом.

Таким образом, для программирования цикла достаточно определить условие, управляющее числом его повторений и описать операторы, образующие тело цикла. С этой точки зрения, теоретически возможны всего два вида циклов -- проверка условия либо предшествует выполнению тела цикла, либо происходит после него. Изобразим эти циклы в виде блок-схем (рис. 9.1).

В цикле с предусловием сначала проверяется условие, затем, в зависимости от того, истинно оно или ложно, либо выполняется тело цикла, либо следует переход к оператору, следующему за телом цикла. После завершения тела цикла управление вновь передается на проверку условия. Естественно, предполагается, что в теле цикла было обеспечено некоторое изменение входящих в условие переменных -- в противном случае произойдет зацикливание и программа "зависнет".


Рис. 9.1. Блок-схемы циклов с предусловием и постусловием
Для цикла с постусловием сначала выполняется тело цикла, затем управление передается на проверку условия. В зависимости от истинности или ложности условия, тело цикла выполняется повторно или же происходит переход к оператору, следующему за телом цикла. Всё, сказанное о возможном зацикливании для цикла с предусловием, справедливо и для цикла с постусловием.

Исходя из приведенных блок-схем, очевидно основное различие двух циклов: цикл с постусловием гарантированно выполняется хотя бы раз, а цикл с предусловием может не выполняться ни разу, если условие сразу же окажется ложным.

В языке Паскаль реализованы оба вида циклов. Цикл с предусловием имеет следующий общий вид:

while логическое_выражение do begin

{операторы тела цикла}

end;

Работу цикла можно описать словами: "пока логическое выражение истинно, повторяется тело цикла".

Логическое выражение строится по правилам, изученным в гл. 7. Тело цикла могут образовывать любые операторы Паскаля. Если в цикле находится всего один оператор, операторные скобки, показывающие начало и конец тела цикла, можно не писать.

Общая запись цикла с постусловием следующая:

repeat

{операторы тела цикла}

until логическое_выражение;

Работает цикл с постусловием следующим образом: "тело цикла повторяется до тех пор, пока логическое выражение не станет истинным". Обратите внимание, что, в отличие от while, цикл repeat в Паскале работает, пока условие ложно. Это отличие подчеркивается использованием ключевого слова until ("до тех пор, пока не") вместо while ("до тех пор, пока"). Кроме того, в виде исключения, тело цикла repeat, даже если оно состоит из нескольких операторов, можно не заключать в операторные скобки.

Довольно часто циклы взаимозаменяемы. Представим, например, что для каждого из значений переменной x=1, 2, ... ,20, нужно выполнить некоторый расчет (математически этот закон изменения x можно записать как или ). Это можно сделать как в цикле while:

x:=1;

while x<=20 do begin

{операторы расчета}

x:=x+1;

end;

так и с помощью repeat:

x:=1;

repeat

{операторы расчета}

x:=x+1;

until x>20;

Как видно из листинга, управляющей переменной x в обоих случаях присвоено начальное значение 1, оба цикла изменяют значение x и, соответственно, условие цикла, оператором x:=x+1;, но для цикла repeat условие "перевернуто" ("пока x не станет больше 20"), а тело не заключено в операторные скобки.

Зачастую использование одного из циклов выглядит предпочтительней. Например, обработка ввода пользователя с клавиатуры удобней с помощью repeat (сначала пользователь должен нажать клавишу, затем следуют проверки и обработка).