Язык паскаль и интегрированные среды разработки программ. Системы программирования Тест «Среда программирования Pascal»

Средой программирования – комплекс программ, позволяющий выполнять комплекс операций, связанных с изготовлением программ, работой с ней и включает:

интерпретатор, компилятор (транслятор);

программу – оболочку, позволяющую с помощью меню управлять работой среды;

интеллектуальный редактор текстов, позволяющий вводить и редактировать тексты программ;

отладчик программ, предоставляющий в распоряжение пользователя специальные средства отладки, позволяющие ускорить отладку программ.

Среда программирования ТР может работать под управлением MS – DOS.

9. Состав среды программирования Turbo Pascal.

Среда программирования QBASIC содержит следующие файлы:

HERC. BGI - драйверы различных типов видеосистем ПК

LITT.CHR _ файлы, содержащие векторные шрифты

10. Данные и величины

Совокупность величин, с которыми работает ПК, принято называть данными . По отношению к программе данные делятся на:

исходные,

промежуточные,

результаты.

Правило: В сякая величина занимает свое определенное место в памяти ПК.

Величины делятся на постоянные и переменные .

Постоянные величины (Const ) – величины, значение которых указывается в тексте программы и не меняется в процессе выполнения.

Любая константа, как переменная, занимает ячейку памяти, а значение этих величин определяется двоичным кодом в этой ячейке.

Переменные величины - величины, значение которой изменяется в процессе выполнения программы.

Для обозначения переменной используются имена. Для каждой переменной в памяти ЭВМ выделяется одна или несколько ячеек памяти. Имя переменной служит как бы адресом ячейки, в которой хранится значение переменной. Указав в программе, мы можем извлечь имя из ячейки памяти значение переменной. Значит, вместо данных в программе участвуют имена переменных.

У каждой величины имеются 3 основных свойства:

Значение,

11. Типология данных. Характеристика основных типов данных.

Тип - множество значений, которые могут принимать объект и совокупность операций, допустимых над этими значениями.

Минимально необходимый набор основных типов данных.

INTEGER - тип целый ,

REAL - тип действительный ,

CHAR - тип символьный ,

BOOLEN - тип логический,

BYTE - тип битовый (0 - 225)

Типы констант определяются по контексту(форма записи в тексте), а типы переменных устанавливаются в описаниях переменных.

Классификация данных по структуре.

Существует еще один вариант классификации данных - это классификация по структуре. Данные делятся на:

- простые (скалярные - одной величине соответствует одно значение),

- структурированные (одной величине соответствует множество значений -

это массивы, множества, строки и т.д.).

Язык программирования Pascal ABC

Алгоритмы

Вспомним:

• Что называется алгоритмом?
• В каком виде можно записать алгоритм?
• Что такое программа?

Алгоритмы

Программированием называется составление последовательности команд для решения конкретных задач на специальном языке программирования

Язык программирования Pascal

Язык программирования Pascal был разработан профессором, директором Института информатики Швейцарской высшей политехнической школы Николаусом Виртом в 1968-1970 гг. как язык обучения студентов программированию.

Николаус Вирт

Но думать, что Паскаль- язык исключительно для обучения, было бы неверно. Вот что говорил об этом Н. Вирт (1984 г.):

«Утверждалось, что Паскаль был разработан в качестве языка для обучения. Хотя это утверждение справедливо, но его использование при обучении не являлось единственной целью. На самом деле я не верю в успешность применения во время обучения таких инструментов и методик, которые нельзя использовать при решении каких-то практических задач».

Язык программирования Pascal

С тех пор Паскаль становился всё более и более популярным, причем не только, как язык для обучения принципам программирования, но и как средство создания достаточно сложного программного обеспечения.

В своем первоначальном виде Паскаль имел довольно ограниченные возможности, но расширенный вариант этого языка – Pascal ABC является мощным языком программирования.

Почему PASCAL?

Язык программирования Pascal был назван в честь французского учёного Блеза Паскаля, который еще в 1642 г. изобрел первую механическую счётную машину. Она представляла собой систему взаимодействующих зубчатых колёсиков, каждое из которых соответствовало одному разряду десятичного числа и содержало цифры от 0 до 9. Когда колёсико совершало полный оборот, следующее сдвигалось на одну цифру. Машина Паскаля была суммирующей машиной.

Основные сведения о языках программирования

Язык – система знаков.

Язык ЭВМ (машинный язык ) – двоичная знаковая система.

Поэтому, чтобы компьютер мог понять написанную программу, она должна быть переведена на язык, понятный компьютеру. Этот процесс перевода называется трансляцией.

Интегрированная среда Pascal-

Огромную роль в массовом распространении Паскаля сыграла компания Borland International. Она сумела создать знаменитую Turbo-среду разработки. Это был огромный шаг вперед в облегчении процесса программирования.

Почему Turbo? Turbo в переводе с английского сленга означает ускорение. Компилятор, входящий в состав Turbo Pascal очень быстро переводит программу с языка программирования в машинные коды.

Основные средства языка

Символы языка - это элементарные знаки, используемые при составлении текстов.

Алфавит языка - набор таких символов.

Алфавит языка Turbo Pascal 7.0 включает :

• все латинские прописные и строчные буквы
• арабские цифры (0 – 9)
• символы + - * / = , . ; : ‘ _ () { } и др.
• служебные (зарезервированные) слова

Основные средства языка

Для записи команд, имен функций, поясняющих терминов Pascal существует набор строго определенных слов, которые называются служебными или зарезервированными (это английские мнемонические сокращения).

Служебные слова делятся на три группы:

• операторы (READ, WRITELN и др.)
• имена функций (SIN, COS и др.)
• ключевые слова (VAR, BEGIN, END и др.)

Структура программы

Любая программа на Паскале имеет определенную структуру:

• Заголовок программы
• Раздел описаний
• Тело программы

Структура программы

PROGRAM имя ;

Const; - раздел констант;

Var; - раздел переменных;

BEGIN

оператор 1;

оператор 2;

… ..

END.

Среда программирования Pascal ABC

Строка меню

Панель инструментов

Название программы

Рабочая область

Запустить программу

Результат программы

ВСПОМНИМ

• Как задается имя программы

Желательно, чтобы имя программы соответствовало ее содержанию. Оно может содержать до 255 латинских букв, цифр, знаков подчеркивания (_) и должно начинаться с буквы или знака подчеркивания.

В качестве имени программы или данных (величин) НЕЛЬЗЯ использовать имена зарезервированных в языке программирования слов (например: Begin, End, Writeln Readln и др.)

Наберем текст первой программы

Program p1;

Write (‘Привет! ");

Writeln (‘Это моя первая программа. ");

Write (‘Успешной работы!");

Оператор вывода Write Writeln

Write - после вывода информации курсор останется в этой же строке

Writeln – после вывода информации курсор переходит на следующую строку

Ответить на вопросы

• Программа - это

Один из способов самовыражения

Один из способов записи алгоритма

Инструкция по разработке алгоритма

Ответить на вопросы

(выбери ответ и щелкни по нему)

2. Тело любой программы начинается и заканчивается зарезервированными словами…

Начало … конец

Ответить на вопросы

(выбери ответ и щелкни по нему)

3. В программе после каждого предложения нужно ставить:

точку с запятой

Ответить на вопросы

(выбери ответ и щелкни по нему)

4. В конце программы после слова ставят…

Точку с запятой

Восклицательный знак

Ответить на вопросы

(выбери ответ и щелкни по нему)

5. Какое расширение имеет имя программы PascalABC

Домашнее задание

• Изучить §9 (стр. 64 учебника)
• Задание 4, 7, 8, 9 в рабочей тетради (стр. 60)

Язык программирования Free Pascal является свободным ответвлением от классического языка Pascal, разработанного Никлаусом Виртом в конце 60-х годов. Н. Вирт разработал данный язык для обучения студентов навыкам процедурного программирования. Со временем язык Pascal был сильно развит, возникло множество диалектов данного языка (наиболее известный из них - Turbo Pascal фирмы Borland).

Free Pascal является свободной реализаций языка Pascal (если быть точнее, свободно распространяемый компилятор языка программирования Pascal), поддерживает объектно-ориентированное программирование и может быть использован для написания не только учебных программ, но и более серьезных приложений обработки данных.

Среда программирования Free Pascal

Рассмотрим процесс установки.

1) Для пользователей ОС Windows необходимо скачать инсталлятор с интернет-страницы http://www.freepascal.org/down/i386/win32.var и запустить его с правами администратора.

2) Для пользователей Linux можно скачать свежий инсталляционный пакет rpm или deb (например, Альт-Линукс использует пакеты rpm, а Ubuntu или Debian - пакеты deb).

Существуют варианты простой установки:

через терминал:

Sudo apt-get install fpc

Fpc - это метапакет, включающий в себя собственно сам компилятор и среду разработки (IDE, «оболочка» для редактирования кода, отладки и запуска скомпилированного кода). Команда sudo запускает установку метапакета fpc в режиме администратора, не забудьте ввести правильно пароль.

2) с помощью пакетного менеджера Synaptic. Найдите пакет fpc, отметьте для установки и примените изменения:

Установка Free Pascal через пакетный менеджер Synaptic

Если же вы являетесь обладателем дистрибутива Альт-Линукс Школьный, то вам повезло, Free Pascal уже установлен.

Запуск IDE Free Pascal (IDE - интегрированная среда разработки)

Вызовите терминал и наберите: fp

Интерфейс очень похож на классический интерфейс среды Turbo Pascal 7.0

Среда разработки Geany

Чтобы упростить процесс создания программы и избавиться от проблемы отображения кириллицы, можно установить свободную среду разработки Geany. Данная оболочка обладает приятным графическим интерфейсом, поддерживает несколько языков программирования (Pascal, C, PHP и др.).

Установка среды разработки Geany

1) с помощью терминала:

Sudo apt-get install geany

2) с помощью пакетного менеджера Synaptic. Процесс установки будет совершенно аналогичен процессу установки метапакета fp

3) можно скачать инсталляционный пакет с официального сайта разработчиков:http://www.geany.org/Download/Releases .

Приведем пример создания простейшей программы, выводящей квадраты целых чисел от 1 до 15.

1. После запуска среды Geany создадим шаблон файла Pascal:

Выбор шаблона Pascal

2. Сохраним текст программы в любой удобной для нас папке. После сохранения окно оболочки будет выглядеть примерно так:

Сохраненный текст с шаблоном pascal

3. Обязательно поменяйте имя программы (латиница, без пробелов), т.к. компилятор выдаст ошибку при компиляции текста в выполняемый код.

4. Напишем текст программы, выводящей квадраты чисел от 1 до 15 и скомпилируем. При компиляции файл текста программы автоматически сохраняется.

Компиляция текущего файла программы

5. Запустим программу нажатием по пиктограмме или с помощью главного меню Сборка→Выполнить:

Результат работы программы

6. В папке, где мы сохраняли текст программы, можно обнаружить файлы с расширением *.pas - текст программы; *.о - откомпилированный файл (объектный файл) и готовый исполняемый файл без расширения (для ОС GNU\Linux), который можно выполнить в терминале.

Среда визуального программирования Lazarus

Консольные приложения (работающие в терминале или командной строке) это конечно хорошо, а как же создать приложение с графическим интерфейсом в среде GNU\Linux?

Возможно, вы слышали о Delphi компании Borland - это среда быстрой разработки программ с графическим интерфейсом на языке Object Pascal (в дальнейшем стал называться просто язык Delphi). В чем достоинство такой среды (и других подобных визульных сред разработки)? Достоинство в том, что программист не заботится о том, чтобы программным путем нарисовать окно приложения, разместить на нем кнопки, списки и другие графические элементы - заботу об этом берет сама среда Delphi; программист занимается непосредственно обработкой различных событий и собственно алгоритмом обработки данных.

Lazarus - свободная (а значит, совершенно бесплатная!) среда разработки программного обеспечения для компилятора языка Free Pascal. Интегрированная среда разработки предоставляет возможность разработки приложений в Delphi-подобном окружении. Причем, есть возможность создания кроссплатформенных приложений, работающих и в операционной системе Windows, и в операционной системе GNU\Linux.

Установка Lazarus

1) с помощью терминала:

Sudo apt-get install lazarus

2) с помощью пакетного менеджера Synaptic. Ставим галочки напротив программ Lazarus, fp, fpc, fpc-ide

Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Омский государственный технический университет»

Ю. П. Чернов, О. П. Шафеева

Программирование в системе Pascal abc

Учебное пособие

Издательство ОмГТУ

УДК 004.4 (075)

ББК 32.973-018я73

Рецензенты :

В. И. Стариков, канд. техн. наук, доцент ОГИС;

С. С. Ефимов, канд. техн. наук, доцент ОмГУ им. Ф.М. Достоевского

Чернов, Ю. П.

Ч 49 Программирование в системе Pascal ABC : учеб. пособие / Ю. П. Чернов, О. П. Шафеева. – Омск: Изд-во ОмГТУ, 2010. – 100 с.

ISBN 978-5-8149-0897-1

Пособие включает теоретический материал с описанием элементов языка и системы программирования Pascal ABC, а также примеры разработки алгоритмов и программ на языке Паскаль для задач разного уровня сложности. Рассмотренные схемы проектируемых алгоритмов позволяют облегчить усвоение материала студентами.

Учебное пособие предназначено для изучения языка программирования высокого уровня Паскаль в дисциплинах «Информатика», «Основы алгоритмизации и программирования», «Алгоритмические языки и программирование», «Программирование на языке высокого уровня».

Печатается по решению редакционно-издательского совета Омского государственного технического университета

УДК 004.4 (075)

ББК 32.973-018я73

ISBN 978-5-8149-0897-1 © ГОУ ВПО «Омский государственный

технический университет», 2010

Введение

Наиболее распространенным в настоящее время языком программирования для компьютеров серии IBM PC является Паскаль. Это язык высокого уровня, отличающийся простотой синтаксиса, структурированный и удобный для начального обучения программированию.

Учебная система программирования Pascal ABC (автор  С.С. Михалкович ) представляет собой диалект стандартного языка Паскаль.

Система Pascal ABCпредназначена для обучения программированию на языке Паскаль и ориентирована на студентов младших курсов. По мнению разработчиков этой системы, первоначальное обучение программированию должно проходить в достаточно простых и дружественных средах, в то же время эти среды должны быть близки к стандартным и иметь богатые и современные библиотеки подпрограмм.

К достоинствам системы Pascal ABC следует отнести то, что она позволяет:

программировать на языке Паскаль, подобном Delphi Pascal, включая объектно-ориентированные расширения;

работать с графикой;

создавать событийные приложения.

Система Pascal ABCоснована на языке Delphi Pascal и призвана осуществить постепенный переход от простейших программ к модульному, объектно-ориентированному, событийному и компонентному программированию. Некоторые языковые конструкции допускают, наряду с основным, упрощенное использование, что позволяет использовать их на ранних этапах обучения.

К важнейшим достоинствам пакета Pascal ABC относится соответствие стандартному Паскалю, быстрая компиляция программ, объединение компилятора с текстовым редактором, предупреждение об ошибках на уровне исходной программы, обширная библиотека подпрограмм и полезные расширения, упрощающие программирование. Начинающему программисту целесообразно начинать изучение языка и среды именно с этого пакета.

Компилятор Pascal ABCявляется компилятором переднего плана (front- end). Это означает, что он не генерирует исполняемый код в виде.exe -файла, а создает в результате компиляции дерево программы в памяти, которое затем выполняется с помощью встроенного интерпретатора. В итоге скорость работы программы оказывается медленнее скорости работы этой же программы, откомпилированной в среде Borland Pascal или в среде Borland Delphi. Однако на современных компьютерах это практически не ощущается.

Название "Pascal ABC" относится к интерактивной системе программирования, состоящей из компилятора языка и объединенного с ним экранного редактора. Интерактивность системы проявляется в основном в удобстве редактирования и обработки ошибок, обнаруженных в исходных текстах программ. Запуск программ в этой системе происходит на уровне исходных текстов. Высокая скорость компиляции приводит к тому, что переход от исходного текста к исполняемой программе происходит очень быстро. Это значительно сокращает цикл трансформации программ от редактирования к компиляции и исполнению программ.

Система Pascal ABC включает в себя как язык программирования, так и инструментальную среду, предназначенную для написания, отладки и исполнения программ. Язык характеризуется расширенными возможностями по сравнению со стандартом языка Паскаль и хорошо развитой библиотекой модулей, позволяющих использовать возможности операционной системы, формировать графическое изображение и т.д. Инструментальная среда программирования позволяет создавать тексты программ, компилировать их, находить ошибки и оперативно их исправлять, тестировать и выполнять отлаженную программу. Среда включает также большой объем справочной информации.

В настоящем учебном пособии описаны синтаксические правила и основные возможности языка, работа в интегрированной среде. Практические приемы программирования продемонстрированы на примерах решения конкретных задач.

Пособие подготовлено с учетом опыта чтения лекций и проведения авторами лабораторных занятий в компьютерном учебном центре ОмГТУ. В первую очередь пособие предназначено для студентов университета и представляет теоретическое руководство по программированию как в среде Pascal ABC, так и в средах Free Pascal и Turbo Pascal.

Цели:

• Обучающая : формирование представления о структуре программы на языке программирования Паскаль, изучение среды программирования Pascal ABC.
• Развивающая : совершенствование умения анализировать, сравнивать, систематизировать и обобщать, развитие коммуникативных умений обучающихся.
• Воспитательная : привитие студентам аккуратности при составлении алгоритмов и программ в тетради.

Задачи:

• Повторить основные понятия темы «Алгоритмизация».
• Разобрать пункты меню среды программирования Pascal ABC.
• Изучить структуру программы.
• Закрепить понятие структуры программы путем написания простейшей программы на языке программирования Паскаль.

Тип урока: комбинированный

Формы организации учебно-познавательной деятельности: фронтальная, групповая.

Ведущий метод обучения: объяснительно-иллюстративный.

Основные средства обучения: презентация по теме урока, интерактивная доска, компьютер.

Программное обеспечение: операционная система Windows, среда программирования Pascal ABC, программное обеспечение интерактивной доски Notebook.

Структурные элементы урока:

Данный урок строится на использовании интерактивной доски. Приложение 1 содержит презентацию, созданную средствами программного обеспечения интерактивной доски SmartBoard Notebook.

I. Организационный момент (Приложение 1 , слайд 1).

Здравствуйте, садитесь!
Сегодня на уроке Вы познакомитесь со средой программирования Pascal ABC. Также мы с Вами изучим структуру программы, и уже сегодня на уроке Вы самостоятельно напишите свою первую программу на компьютере и увидите результат её выполнения.
Но прежде чем приступать к новой теме, повторим материал прошлых уроков, который нам понадобиться на уроке.

II. Актуализация и проверка знаний.

Молодцы! Наиболее активными были:______________, и чтобы Вам поставить оценку, предлагаю ответить на дополнительные вопросы:

• Кто является автором языка программирования Паскаль? (Никлаус Вирт)
• В каком году Вирт разработал Паскаль? (1970)
• Приведите примеры других языков программирования? (Basic, Java, Си, Delphi)

III. Объяснение нового материала

Теперь переходим к теме нашего урока. Запускаем систему программирования Pascal ABC. Рабочее окно Pascal ABC содержит уже знакомые нам элементы: это Строка заголовка окна , кнопки: Свернуть, Развернуть на весь экран, Закрыть . Ниже находится Строка меню , затем Панель инструментов .
Под панелью инструментов находится Вкладка , т.е. та программа, которая сейчас открыта и Рабочее окно программы , т.е. окно в котором непосредственно будем набирать текст программы. По обе стороны от окна находятся Полосы прокрутки , которыми пользуются, если текст программы не вмешается в рабочее окно. Внизу экрана находится Строка состояния , показывающая на какой позиции стоит курсор: Строка 3, Столбец 4 (поменять положение курсора ).
Для того чтобы лучше ориентироваться в среде программирования Pascal ABC, разберем основные пункты меню .
Первый пункт меню Файл. Как и других приложениях Windows мы видим пункт меню Новый (создаем новую программу), Открыть (открываем ранее сохраненную программу), Сохранить (можем сохранить программу с расширением pas), Сохранить все (используется, если нужно сохранить несколько открытых программ), Печать, Настройка страницы , Выход (выйти из программы).
Следующий пункт меню Правка . Здесь находятся команды для работы с текстом программы. Можно отменить действие, восстановить действие, вырезать, копировать, вставить, найти, заменить, найти далее (необходимо показать учащимся: выделить часть программы, скопировать, вставить).
Следующий пункт меню Вид. В этом пункте можно включить/выключить окна выполнения программы, окна отладки и др. Для этого нажимаем на соответствующую команду и видим, что появилось окно выполнения программы. Эти понятия для Вас являются новыми, и в процессе дальнейшего изучения Паскаля Вы познакомитесь с ними более подробно.
В пункте меню Программа можно начать выполнение программы. Обратите внимание на комбинации горячих клавиш. Запишите в тетрадях: выполнение программы: Программа – Выполнить, или F9 или на Панели инструментов нажать. Завершение выполнения программы: Программа – Завершить, или Ctrl+F2 или на Панели инструментов нажать . (Приложение 1 , слайд 11).
Выполнить программу по шагам. Если допущена ошибка в программе или необходимо проверить часть программы, вы выполняете её по шагам, т.е. нажимаете F7, и каждое нажатие этой клавиши соответствует выполнению одной конкретной команды. Следующий пункт Добавить выражение: нажимаем, вписываем выражение и оно появляется в окне отладки.
Следующий пункт Сервис . В программе Pascal ABC есть встроенные задачи, чтобы просмотреть их содержимое необходимо выбрать пункт Просмотреть задание . Выбираем тему, задание, нажимаем просмотр и по условию мы можем составить программу, а программа Pascal ABC проверит правильность выполнения задания.
В пункте меню Помощь находится встроенный электронный учебник.
На Панели инструментов находятся кнопки, которые наиболее часто используются.
Познакомимся со структурой программы на языке программирования Паскаль.
Вашему вниманию предлагается небольшой ролик: Структура программы. Ваша задача – внимательно слушать и постараться запомнить основные блоки программы. ЦОР «Структура программы» (Федеральный центр информационно-образовательных ресурсов (ФЦИОР) Минобразования и науки России (http://fcior.edu.ru/). Длительность: 1 мин.
Итак, перед Вами структура программы (Приложение 1 , слайд 12):

Блоки, выделенные зеленым цветом, являются необязательными и включаются в программу по мере необходимости (на слайде настроена анимация зеленых блоков, после объявления названия раздела, блок исчезает с экрана).
Рассмотрим структуру программы на примере алгоритма решения квадратных неравенств (Приложение 1 , слайд 13):

Напишем простейшую программу, выводящую на экран сумму двух целых чисел. Открываем среду программирования Паскаль ABC.

Program Example_1; {заголовок программы: служебное слово Program и имя, в котором не должно быть пробелов, оно должно состоять только из букв латинского алфавита, цифр и некоторых специальных символов}

Var x, y, z: integer; {раздел описания переменных; перечисляются все переменные, которые будут использованы в программе, а так же указывается тип этих переменных. В данном случае мы находим сумму двух целых чисел (x, y). Так как нам даны целые числа, то и результат суммы будет тоже целое число}

Begin {начало раздела операторов}.

Writeln (‘Введите два целых числа’); {оператор вывода, выводит на экран текст, заключенный между апострофами}
Readln (x, y); {оператор ввода, читает данные вводимые с клавиатуры. В нашей программе необходимо ввести два целых числа, после их ввода, переменной x присваивается значение, равное первому введенному числу, а переменной y присваивается значение равное второму введенному числу}.
z:=x+y; {оператор присваивания работает так: сначала вычисляется сумма переменных x и y , а затем, полученное значение присваивается переменной z }
Writeln (‘сумма чисел равна’, z); {оператор вывода, выводит на экран текст, заключенный между апострофами и значение переменной z}.

End. {конец раздела операторов}.

IV. Закрепление изученного материала

Задание. Написать программу, выводящую на экран приветствие и Вашу фамилию, имя.

V. Подведение итогов

– Молодцы! Сегодня на уроке Вы написали свою первую программу на компьютере. Домашнее задание: написать программу, выводящую на экран произведение двух чисел.