Реферат: Object Pascal

Описание переменной или группы переменных начинается словом Var. Область видимости переменной будет подробно описана ниже.

Общий вид описания переменных одного типа:

<переменные> : <тип>;

Пример:

Var

t_s1, t_q1: String[255];

rt1, rt2: (Opened, Closed, Unknown);

Re1, Re2, Re3: Real;

i: Integer;

В этом примере переменные t_s1 и t_q1 описаны как строковые переменные типа String[255]. При работе программа выделит под каждую из них с учетом нулевого байта по 256 байтов памяти для хранения символьных значений. Переменные rt1, rt2 объявлены как переменные, которые могут принимать в определенный момент времени одно из перечисленных значений: Opened, Closed, Unknown. Переменные Re1, Re2, Re3 объявлены вещественными, а переменная i – целочисленной типа Integer.

Переменными могут быть объявлены не только переменные простых типов. Ниже будут рассмотрены переменные более сложных – структурных – типов. Более того, переменными могут быть объявлены структуры структур, примером которых являются классы. Например:

type

TKdnClass = class(TObject)

…

End;

Var

Ts: Record

A, N: Integer;

End;

Cl: TKdnClass;

5. Описание констант

В Object Pascal различается два вида констант – обыкновенные и типизованные. Описание констант следует после слова Const.

5.1. Обыкновенные константы

Описание константы строится по правилу

<имя константы> = <выражение>;

Примеры:

Const

T_Par = 12899;

M_ArrayCount = 16;

Middle_M_Array = M_ArrayCount div 2;

RealMax = 1.7e38;

StarString = '* * * * * * * * * * * * *';

Log10 = 2.302585;

Log10_Invert = 1/Log10;

LeftArrayBound = -M_ArrayCount;

Тип константы определяется автоматически по виду ее значения.

Существует несколько констант, которые заранее предопределены и не требуют описания:

Pi = 3.1415926536E+00 (тип Real)

False, True ( Boolean)

MaxInt = 32767 ( Integer)

MaxLongInt = 2147483647 ( LongInt)

Nil ( Pointer).

Часто константы используют для определения динамических массивов, динамических строк и других динамических структур. Следующие описания демонстрируют пример такого определения.

Const

ArrMax = 100;

nSt = 46;

Var

IntArr: Array[1..ArrMax] of Integer;

StrArrr: Array[1..ArrMax] of String[nSt];

Такой способ описания позволяет при необходимости легко изменить размер массивов, изменив всего лишь значение константы (в данном случае константы ArrMax). При этом произойдут автоматические изменения определений как в текущем, так и в других модулях, если они содержат определения, опирающиеся на эту константу. Явное определение массивов через значение 100 потребовало бы соответствующих явных изменений этого значения на другое всюду, где такие описания имели бы место. Для больших программ это могло бы стать причиной ошибок, если часть изменений не была бы выполнена по недосмотру.

Типизованные константы

Это специальный тип констант, которые отличаются от обыкновенных констант тем, что при их описании необходимо указывать тип.

Простые типизованные константы. Общий вид константы:

<имя константы> : <тип> = <значение>;

Примеры:

Const

CurrentPosition: Word = 11000;

LastLetter: Char = 'z';

HeadOfModule: String[26] = 'Начало программного модуля';

Типизованные константы нельзя использовать для описания динамических структур. Следующий пример демонстрирует недопустимое описание динамического массива Arr через типизованную константу ArrMax:

Const

ArrMax: Integer = 100;

Var

IntArr: Array [1..ArrMax] of Integer; { Ошибка }

Значение типизованных констант можно изменять в ходе выполнения программы, и они могут быть использованы в качестве Var-параметра процедуры или функции. В этой связи типизованные константы по сути являются переменными с начальным значением.

Типизованные константы типа "массив". Этот тип констант позволяет обозначить постоянной величиной целый массив однотипных значений, например:

Type

tVotes = (Yes, No, UnDef);

tVoteArr = array [tVotes] of String [7];

Const

Votes : tVoteArr = ( 'Да', 'Нет', 'Не знаю' );

Var

V: tVoteArr;

S: String[20];

…

V:= Votes;

S:=V[UnDef];

…

Здесь в секции Type сначала описан перечислимый тип tVote из трех значений Yes, No, Undef. Затем через этот тип определен новый тип tVoteArr как тип-массив из трех элементов, каждый из которых является строкой длины 7. Далее в секции Const определена типизованная константа Votes, которая определена как массив трех строковых значений ('Да', 'Нет', 'Не знаю'). Затем в секции Var описаны переменные V и S разных типов. Предпоследняя и последняя строки являются исполняемыми операторами присваивания. Сначала переменной V присвоено начальное значение – константа Votes. Затем переменной S присвоено значение третьего элемента массива V. В результате значением строковой переменной S будет 'Не знаю'.

Типизованные константы типа "запись". Это комбинированный тип констант, основанный на конструкциях типа Record (см. параграф 7.1), которые состоят из полей. Константы такого типа определяются по правилу "имя поля : значение поля".

Пример:

Type

tDayOfYear = Record {день года}

Week : (Mon,Tue,Wed,Thu,Fri,Sat,Sun); {день недели}

Num : 1 .. 31; {день месяца}

Month : 1 ..12; {месяц }

Year : 1951 .. 2050; {год}

End;

Const

D1 : (Week : Sun; Num : 26; Month : 10; Year : 2001 D1, которая представляет конкретную дату "Воскресенье, 26, октябрь);

Здесь в секции Type описана запись, состоящая из четырех полей и характеризующая день года. Назначения этих полей понятно из сопроводительных комментариев. Затем в секции Const описана типизованная константа (Sun; 26; 12; 2001), т. е. " Воскресенье, 26 октября 2001 года".

Типизованные константы типа "множество". Эти константы могут быть построены как подмножества базовых или производных от них типов.

Примеры:

Type

tChildNameSet = set of ['Таня', 'Валя', 'Володя', 'Гена'];

Const

Girls2Set : tGirlsNamesSet = ['Валя', 'Гена'];

Indexes: set of integer = [300 .. 500, 1777,3700];

Здесь в секции Type описано множество из четырех имен детей. Ниже в секции Const описано две константы, каждая из которых представляет подмножества. Первая – подмножество имен, объявленных ранее в tChildNameSet, вторая – подмножество целых чисел типа Integer.

6. Описание типов

Ранее уже приводились примеры описания переменных, в которых их тип указывался в Var-секции явно или на основе ранее объявленного пользовательского типа.

Описание секции типов начинается словом Type.

В табл. 4 дан пример двух идентичных способов описания переменных t, u, n.

Таблица 4

В тех случаях, когда явный и типизованный способы описания переменных конкурируют, следует всегда отдавать предпочтение способу описания переменных с предварительным объявлением их типа в секции Type. Такой способ позволяет:

а) конкретизировать тип;

б) четко выделить множество переменных этого типа;

в) повысить уровень структурированности программы;

г) снизить вероятность путаницы в типах, когда переменные фактически того же типа объявлены разными способами;

д) уменьшить объем текста за счет возможности быстрой ссылки на ранее определенный тип, особенно в тех ситуациях, когда этот тип используется для порождения новых типов, переменных, функций и пр. в других секциях или модулях.

В этой связи важно подчеркнуть, что даже при совпадении базовых типов различие в пользовательских типах может привести к непредсказуемому поведению программы. Например, в нижеследующей секции Type два производных типа t1 и t2 имеют одинаковый базовый тип byte. Однако объявленные ниже в Var-секции переменные p1 и p2 будут расценены системой как переменные разных типов. Это обстоятельство может послужить причиной недоразумений в ходе составления и/или выполнения программы.

Type

t1 = byte;

t2 = byte;

Var

p1: t1;

p2: t2;

Корректным можно считать следующий аналог:

Type

t1 = byte;

Var

p1,p2: t1;

7. Структурные типы

Структурные типы представляют собой совокупность значений одного или нескольких различных типов. Их наличие позволяет программисту конструировать производные типы практически любой сложности, что резко расширяет возможности языка.

К числу структурных относятся следующие типы:

множественные типы [Set],

регулярные типы (массивы) [Array],

комбинированные типы (записи) [Record],

файловые типы [File],

классы [Class],

классовые ссылки [Class reference],

интерфейсы [Interface].

Ниже будут подробно описаны первых четыре структурных типа – регулярный, комбинированный, множественный и файловый.

Три последних типа будут описаны отдельно в разделах, посвященных объектно-ориентированному программированию.

7.1. Регулярные типы (массивы)

Массив – это структура языка Object Pascal, представляющая собой упорядоченную совокупность элементов одного типа.

Следует различать два вида массивов: массив-тип и массив-переменную.

Массив-тип. Синтаксис маcсива-типа:

<имя массива> = Array [<тип индекса>, <тип индекса>, …, <тип индекса>]

Of <тип элемента>;

Всякий массив имеет размерность. Размерность определяется количеством типов индексов, которые заключены в квадратные скобки [ .. ].

Массив-тип предназначен для описания:

структуры массива как типа;

размерности массива;

типов индексов массива;

типа каждого элемента массива.

Так, в следующем примере

Type

tA1: array [1 .. 10] of Real;

описана структура одномерного массива вещественных элементов (Real), в котором индекс может изменяться в диапазоне целых значений от 1 до 10. Его элементами являются вещественные типы tA1[1], tA1[2], tA1[3], …, tA1[9], tA1[10].

Другой пример:

Type

Color: (Red, Green); { перечислимый тип }

Z: array [1 .. 3, Color ] of Boolean; { массив }

В нем сначала описан простой перечислимый тип Color. Ниже на его основе описан двумерный массив Z логических (Boolean) элементов. Первый индекс массива имеет целый тип, а второй – тип Color. Таким образом, массив состоит из шести элементов – логических типов:

Z [1, Red], Z [1, Green], Z[2, Red], Z[2, Green], Z[3, Red], Z[3, Green].

Массив-переменная. Синтаксис маcсива-переменной:

<имя массива > : Array [<тип индекса>,<тип индекса>, …, <тип индекса>]

Of <тип элемента>;

Массив-переменная отличается от массива-типа тем, что все его элементы – это отдельные независимые переменные, которые могут содержать различные значения одного типа.

Массив-переменная может быть описан явно или с помощью ранее определенного в секции Type типа.

В следующем примере массивы y, Z описаны идентично, причем y – явно, Z – на основе ранее определенного типа в секции Type, т. е. неявно.

Type

tA1: array [1 .. 10] of Real;

Var

y : array [1 .. 10] of Real; {массив}

Z : tA1; {массив}

Этот пример демонстрирует разные способы описания одинаковых по структуре, но разных по типу массивов. С точки зрения корректного программирования он одновременно является примером того, как не следует описывать идентичные переменные. Причина этого заключается в том, что идентичные структуры во избежание непредсказуемого поведения программы следует описывать одним типом.

В этой связи корректным будет любой из вариантов, приведенных в табл. 5.

Таблица 5

Многомерные массивы содержат два и более индексов, например:

Var h: array[1 ..3, boolean, -7 .. 7] of Word;

что эквивалентно

Var h: array[1 ..3] of array[boolean] of array[-7 .. 7] of Word;

Для упакованных массивов

Var packed array[Boolean,1..10,TShoeSize] of Char;

что эквивалентно

Var

packed array[Boolean] of packed array[1..10]

of packed array[TShoeSize] of Char;

Манипуляции с отдельными элементами массивов. Обращение к отдельному элементу массива возможно через его индексы. В следующем примере в секции Var описаны простая переменная i и два одномерных массива A и V как целые переменные типа Integer. Затем в блоке begin … end расположены три вычислительных оператора.

Var

i: Integer;

A, V: array[1..100] of Integer;

…

begin

i:= 5;

V[8]:= i+9;

A[45]:= V[i+3]*2;

end;

При выполнении первого из них переменная i примет значение 5. При выполнении второго – восьмой элемент массива V примет значение 14. В третьем операторе сначала будет вычислен индекс i + 3 = 8, затем значение восьмого элемента массива V (значение 14) будет умножено на 2 и полученный результат – значение 28 – будет присвоено 45-му элементу массива A.

Манипуляции с массивами. Язык допускает с помощью одного оператора присваивания выполнить операцию над массивом в целом. Пусть, например, массивы A, V объявлены как квадратные матрицы. Тогда оператор

V:= A;

выполнит копирование значений всех элементов массива A в массив V, а после выполнения оператора

V:= A * V;

будет выполнено умножение матрицы А на матрицу V и результат будет помещен в матрицу V с предварительным затиранием старых значений.

Упакованные массивы. Элементы упакованного массива хранятся в памяти максимально плотно. При записи он предварительно упаковывается с целью экономии памяти. При чтении, наоборот, распаковывается. Операции упаковки и распаковки требуют дополнительного времени. Поэтому использование упакованных массивов несколько замедляет работу программы. От обычного массива Array описание упакованного массива отличается тем, что перед этим словом добавляется слово Pаcked, например:

Var W: packed array [1..100] of Integer;

7.2. Комбинированные типы (записи)

Запись – это объединение элементов разных типов. Как и в массивах, следует различать запись-тип и запись-переменную. Один элемент записи называется полем.

Запись-тип. Синтаксис записи-типа:

<имя записи> = Record

<имя поля 1> : <тип>;

<имя поля 2> : <тип>;

...

<имя поля N> : <тип>;

<вариантная часть >

End;

Записи очень удобны для описания и хранения разнотипных данных о каких-либо однотипных структурах.

Примером могут служить сведения о студентах. Сведения о любом из них могут включать поля: Фамилия, Имя, Отчество, Год рождения, Группа, Год поступления в вуз, Курс. Такие структуры являются однотипными и могут быть описаны следующим типом:

Type

TStud = Record { Сведения о студенте как запись }

Fio : String[40]; { ФИО как строка из 40 символов }

Name : String[20]; { Имя как строка из 20 символов }

Otch : String[30]; { Отчество как строка из 30 символов }

BirthYear : Word; { Год рождения как целое типа Word }

Group : String[8]; { Группа как строка из 8 символов }

ElectYear : Word; { Год поступления как целое типа Word }

Curs : Byte; { Курс как целое типа Byte }

End;

В этом примере типы полей записи типа tStud назначены с учетом максимально возможных значений этих полей. Так, структура может хранить фамилию из не более чем 40 символов. Полю Curs назначен тип Byte, который имеет диапазон значений 0 .. 255, т. к. значением этого поля может быть одно из значений 1 .. 6, которые полностью охватываются диапазоном типа Byte. Этому полю можно было бы назначить любой другой целый тип, например Word. Однако, в целях экономии памяти, повышения скорости чтения и записи данных, следует назначить именно тип Byte, который занимает всего 1 байт памяти, а не тип Word, который требует 2 байта памяти. В то же время, например, для поля ElectYear (год поступления) тип Byte непригоден, т. к. имеет недостаточный диапазон значений.

Записи с вариантами. Синтаксис записи допускает вариантность описания полей. Вариантная часть содержит несколько альтернатив, в каждой из которых в круглых скобках задается список полей, присущих своему варианту. Примером могут служить записи о пенсионерах:

Type

tPensioner = Record { пенсионер }

FioIO : String[100]; { Фамилия, имя, отчество одной строкой }

Age : Byte; { Возраст }

Case Citizen: boolean of {Горожанин ли ?}

TRUE : (Town : String[30];) {Город, в котором проживает}

FALSE: (Address : String[100]; {Полный адрес одной строкой}

Transport : String[200];) {Транспорт, которым можно добраться до города}

End;

В этом примере запись tPensioner содержит понятные поля FioIO и Age, а также поле нового вида – логическое поле Citizen вариантного типа. От значения этого поля зависит появление и непоявление некоторых потенциальных полей записи. Так если значение этого поля TRUE (истина), то в записи появляется (становится доступным) поле Town (город), при значении FALSE (ложь) – поля Address и Transport.

При использовании вариантных полей в записях следует подчиняться следующим правилам синтаксиса:

Вариантная часть должна начинаться со строки, в начале которой располагается слово Case, а в ее конце – слово Of. Между ними располагается поле-признак.

Запись должна содержать только один вариант, который должен располагаться в конце всех описанных полей непосредствено перед словом End.

Имена полей во всех вариантах должны быть разными. Они должны также отличаться от имен полей фиксированной части.

Для некоторых возможных значений поля-признака вариант может отсутствовать. В этом случае после двоеточия, соответствующего значению варианта, следует поставить пустой список ( ) либо не указывать этот вариант вообще (включая значение, двоеточие и пустое поле).

Запись-переменная. Синтаксис записи-переменной:

<имя записи> : Record

<имя поля 1> : <тип>;

<имя поля 2> : <тип>;

...

<имя поля N> : <тип>;

<вариантная часть >

End;

т.е. синтаксисы переменной и типа отличаются одним символом (":" и "=").

Пример:

Type

tMass : Array [1 .. 2, 1 .. 50] of Real;

tRec: Record

Name : String [10];

Mass2: tMass;

End;

Var

J: Integer;

S: String[70];

F,Gri : Record

a,b,c: Integer;

k: Array [1..10] of String [60];

z: tMass;

r: tRec;

End;

В секции Var описаны две простые переменные J и S и две записи F и Gri, имеющих одинаковую, но достаточно сложную структуру:

первых три поля записей F и Gri имеют имена a,b,c и тип Integer;

поле k представляет собой одномерный строковый массив из 10 элементов;

поле z имеет тип, описанный в секции Type как двумерный вещественный массив, в котором первый индекс может изменяться в диапазоне 1 .. 2, а второй индекс – в диапазоне 1 .. 50;

поле r в свою очередь само является записью, поля которой описаны типом tRec в секции Type.

Доступ к полям записей. Переменная, представляющая поле, конструируется из имени записи и поля, отделенного друг от друга десятичной точкой. Такая составная переменная называется квалификационной.

Примеры квалификационных полей вышеприведенных записей:

F.a Gri.a F.k[6] Gri.z [2, 34] F.r.Name F.r.Mass2[1, 50]

Примеры операторов присваивания с участием полей записей:

S := 'Иванов Иван Петрович';

J := 123;

F.a := J + 9;

Gri.a := ( F.a + J ) * ( F.c + F.b - Gri.c);

Gri.a := ( F.a + J ) * ( F.c + F.b - Gri.c);

F.k [1] := F.z [2,30];

Gri.r.Name := 'Студент ' + F.k [8];

Gri.a := 12 * (Gri.a + Gri.b + Gri.c);

Доступ к полям записей с помощью оператора With. Для упрощения обращения к полям одной и той же записи можно использовать оператор With.

Пример:

With Gri do

Begin

a:= 12 * (a + b + c + F.a);

b:= 64 * ( b - c);

End;

Эти операторы выполняют те же операции, что и операторы

Gri.a:= 12 * (Gri.a + Gri.b + Gri.c + F.a);

Gri.b:= 64 * (Gri.b - Gri.c);

7.3. Множественные типы

Множество – это совокупность однотипных элементов. Во многом оно похоже на типизованную константу, однако имеет от него принципиальное отличие. Это отличие состоит в том, что значениями множества являются все его допустимые подмножества.

Как и в массивах, следует различать множество-тип и множество-переменную.

Множество-тип. Синтаксис множества-типа:

<имя множества> = Set of <базовый тип >;

Пример:

Type

TSomeInts = 1..250;

TIntSet = set of TSomeInts;

создает тип множества с именем TIintSet, которое содержит множество целых чисел в диапазоне от 1 до 250. Это же множество могло быть описано явно:

type TIntSet = set of 1..250;

Множество-переменная. Синтаксис множества-переменной:

<имя множества> : Set of <базовый тип >;

В соответствии с вышеописанными типами можно объявить множества:

Var Set1, Set2: TIntSet;

а затем в операторной части задать эти множества:

...

Set1 := [1, 3, 5, 7, 9];

Set2 := [2, 4, 6, 8, 10];

Можно объявить множество явно, перечислив его элементы:

Var

MySet1 : set of 'a' .. 'z';

MySet2 : set of Byte

MySet3 : set of (Club, Diamond, Heart, Spade)

MySet4 : set of Char;

...

MySet 1:= ['a','b','c']; {оператор определения множества}

Операции над множествами. Допустимые операции над множествами приведены в следующей табл. 6:

Таблица 6

Объединение, вычитание и пересечение множеств.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8