Պասկալ Ծրագրավորման լեզու

Պասկալ լեզու  Պասկալ (ծրագրավորման լեզու)

968-1969 թվականներին Ալգոլ-68 լեզվի ստանդարտ զարգացման հանձնաժողովի աշխատանքում իր մասնակցությունից հետո: Լեզուն անվանվել է ի պատիվ ֆրանսիացի մաթեմատիկոս, ֆիզիկոս, գրող և փիլիսոփա Բլեզ Պասկալի, ով ստեղծել է աշխարհում առաջին երկու նշանի թվերը գումարող մեխանիկական սարքը: Լեզվի մասին Վիրտի առաջին տպագրությունը կատարվել է 1970 թվականին. ներկայացնելով լեզուն, հեղինակը որպես դրա ստեղծման նպատակը մատնանշեց փոքր և արդյունավետ լեզվի կառուցումը, նպաստումը լավ ծրագրավորման ոճին, օգտագործելով համակարգված ծրագրավորում և կառուցվածքային տվյալներ:

Վիրտի հետագա աշխատանքը ուղղված էր Պասկալի հիման վրա համակարգչային ծրագրավորման լեզու ստեղծելուն, պահպանելով բազայում համակարգված ինֆորմացիա ներմուծելու և պրոֆեսիոնալ ծրագրավորողներին սովորեցնելու հնարավորությունը ^[4]: Այս աշխատանքի արդյունքը դարձավ Modula-2 լեզվի ստեղծումը:

Սինտացիա և լեզվային կառուցվածքներ

Պասկալը, իր նախնական ձևով, միանգամայն ընթացակարգային լեզու է և ներառում է բազմաթիվ ալգորիթմային կառուցվածքներ և կառույցներ, ինչպես օրինակ, if, then, else, while, for և այլն: Այնուամենայնիվ, Պասկալը պարունակում է մեծ քանակությամբ հնարավորություններ աբստրակցիաների և ինֆորմացիաների կառուցվածքի վերաբերյալ, որոնք բացակայում են սկզբնական Ալգոլ-60-ում, ինչպիսին են տիպային սահմանումները, գրառումները, ցուցիչները, թվերը և սահմանումները: Ժամանակակից բարբառներում (Free Pascal) գործում են համակարգեր, ինչպիսին է ֆունկցիաների և օպերատորների ծանրաբեռնվածությունը:

Hello, world! Պասկալում ծրագրերը սկսում են Program բառով, որին հաջորդում է ծրագրի անունը՝ վերջում կետ ստորակետով(որոշ բարբառներում վերջինս պարտադիր չէ), անվանը կարող են հաջորդել պարամետրերի մեջ պարունակվող արտաքին ֆայլերի նկարագրիչների («միջավայր») ցուցումները, որին հաջորդում է ծրագրի մարմնը, որը բաղկացած է Const, Type, Var ընթացակարգային բաժիններից և գործառույթներից, որին էլ հաջորդում է ծրագրի օպերատորի բլոկը, որը ծրագրի մուտքի կետն է: Պասկալում բլոկը սկսվում է begin բառով և վերջանում end-ով: Օպերատորները միմյանցից բաժանվում են կետ ստորակետով(;), իսկ ծրագրի վերջում դրվում է կետ(.), որը ցույց է տալիս վերջինիս ավարտը:

Պասկալում սիմվորլների գրանցումը կարևոր չէ

Այսպիսով, Պասկալի «դատարկ» ծրագիրը կունենա հետևյալ տեսքը.

program p;

begin

end.

Վերևում ներկայացված ծրագիրը ոչ մի գործողություն չի կատարում և պարունակում է օպերատորների դատարկ բլոկ:

var { փոփոխական հայտարարագրման բաժին }

r: Real; { իրական տիպի փոփոխական }

i: Integer; { integer տիպի փոփոխական }

c: Char; { բնույթի փոփոխական }

b: Boolean; { տրամաբանական փոփոխական }

s: String; { տողային փոփոխական }

t: Text; { տեքստային ֆայլը հայտարարելու համար փոփոխական }

e: (apple, pear, banana, orange, lemon); { թվարկելու համար փոփոխական }

Ծրագրի օրինակ, որը տպում է «Hello, world!» արտահայտությունը.

begin

writeln('Hello, World!'); { տողերի ելքի օպերատոր }

end.

Տվյալների տիպեր

Պարզ տիպեր

Ստանդարտ և ընդլայնված Պասկալում կան հետևյալ պարզ տիպերը` սահող կետով (real), ամբողջ (integer), սիմվոլային (char), տրամաբանական (boolean) և թվարկող (Պասկալում ներկայացված նոր տեսակի կոնստրուկտոր):

Turbo Pascal-ը ավելացրեց այս տիպերի վարիացիաները. օրինակ՝ shortint-ը integer-ից ավելի կարճ կլինի, իսկ longint-ը՝ երկար:

Պասկալում ամբողջ տիպերին (byte, shortint, word, integer, longint և դրանց միջակայքերը) թույլատրվում են բիթերով գործողությունները:

Երկու ամբողջ գործոնների բիթերի վրա կարելի է կատարել նախկինում դիտարկված տրամաբանական գործողություններ` not, and, or, xor:

Դիապազոնները պարունակում են այլ տիպերի ենթաբազմություններ.

var

x: 1..10;

y: 'a'..'z';

z: pear..orange;

Հաջորդական տիպերի համար սահմանված են inc, dec, succ, pred, ord գործողությունները, համեմատական գործողություններ՝ (=   =  ), սրանք կարելի է օգտագործել case, for (որպես ցիկլի հաշվիչ) օպերատորներում, ինչպես զանգվածի սահման, տարրերի տեսակների և սահմանման համար:

Պասկալում, ի տարբերություն C-ի նման լեզուների, boolean և char տիպերով թվաբանական ամբողջական գործառույթներ չեն սահմանվում:

Բազմություններ

Ի տարբերություն շատ տարածված լեզուների, Պասկալը աջակցում է հատուկ տվյալների տիպերի բազմությանը.

var

set1: set of 1..10;

set2: set of 'a'..'z';

set3: set of pear..orange;

Բազմությունը ժամանակակից մաթեմատիկայի հիմնավոր հասկացություն է, որը կարող է օգտագործվել բազմաթիվ ալգորիթմների մեջ:

Պասկալում բազմության տիպը կարող է պարունակել միայն հեթական տիպի միատիպ տարրեր: Այս առանձնահատկությունը լայնորեն օգտագործվում է և սովորաբար ավելի արագ է, քան լեզուների էկվիվալենտության կառուցվածքը, որը չի աջակցում բազմությանը: Օրինակ՝ Պասկալի շատ հեղինակների համար.

if i in [5..10] then { տարրերի բազմությանը պատկանելու ստուգում }

...

Ավելի արագ է մշակվում, քան.

if (i=5) and (i10) then { տրամաբանական պայմանի ստուգում }

...

Բազմությունների արժեքները սահմանելու համար օգտագործվում է բազմության տարրերի ցուցակը, առանձնացված ստորակետերով և քառակուսի փակագծերով.

var { փոփոխական հայտարարագրման բաժին }

d:set of char;

begin { բլոկի սկիզբ }

d:=['a','b'];

...

Բաղադրիչ տիպեր[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Նոր տիպերը կարելի է սահմանել առկաներից.

type { տիպերի հրապարակման բաժին }

x = Integer;

y = x;

...

Ավելին, պարզ տիպերից կարելի է կառուցել բաղկացուցիչները.

type { տիպերի հրապարակման բաժին }

a = Array [1..10] of Integer; { զանգվածի սահմանում }

b = record { գրառման սահմանում }

x: Integer;

y: Char;

end;

c = File of a; { ֆայլի սահմանում }

Պասկալի ֆայլային տիպերը բաժանվում են տպագրված, տեքստային և առանց տիպերի ֆայլեր:

Ինչպես ցույց է տրվել վերը նշված օրինակում, Պասկալում տպագրված ֆայլերը նույն տիպի տարրերի հաջորդականությունն են: Յուրաքանչյուր ֆայլի համար գոյություն ունի բուֆերային նշիչ, որը նշանակում է f^: Get (կարդալու համար) և put (գրառման համար) պրոցեդուրաները ցուցիչը տեղափոխում են հաջորդ տարրի վրա: Տարրերի կարդալը իրականացվել է այնպես, որ read(f, x) նունն է, ինչպես get(f); x:=f^: Հետրաբար, գրառումը իրականացվում է այնպես, որ write(f, x) իրենից ներկայացնում է նույնը, ինչ-որ f^ := x; put(f)-ը: Տեքստային ֆայլերը text սահմանվում են ինչպես file of char տիպի ընդլայնում, և բացի տպագրված ֆայլերի ստանդարտ գործառնություններից (կարդալ, սիմվոլի գրառումը), նրանք թույլ են տալիս իրականացնել մուտք-ելք բոլոր տիպի ֆայլերում:

Առանց տիպի ֆայլերը հայտարարվում են ինչպես file տիպի փոփոխականներ: Նրանց հետ կարող ենք կատարել մուտք-ելք չտիպավորված գործողությունները, քանի որ բլոկների որոշակի երկարությունը սահմանված է բուֆերի միջոցով, այս ամենի համար օգտագործվում են հատուկ պրոցեդուրաներ՝ blockread և blockwrite (UCSD ընդլայնում):

Տողեր

Ժամանակակից Պասկալում ^[11] տողերի աշխատելու համար օգտագործվում է string տիպը, որն աջակցում է կապակցման (+) և համեմատական գործողություններին ( = Տողերը համեմատվում եմ բառարանագրական հերթականությամբ: Օրինակ՝ տողերը համարվում են հավասար, եթե դրանք ունեն նույն երկարությունը և բոլոր սիմվոլների կոդերը համընկնում նրանց ինդեքսներին:

String [n] կամ ուղղակի string տիպը 1970-1990-ի լեզվի բարբառներում սահմանվել է զանգվածի array [0..n] of char (n-ը UCSD Pascal-ում ընդունում է 80 արժեքը, իսկ Turbo/Borland Pascal-ում՝ 255) սիմվոլներով: Զանգվածի զրոյական տարրը այս ներկայացմամբ, ծառայում է տողերի երկարությունը նշելու համար, համապատասխանաբար, տողը կարող է ունենալ առավելագույնը 255 նիշ: Սկզբնական տեսքում Delphi-ում և FreePascal-ում String-ի փոխարեն օգտագործվում է AnsiString-ը, որի հիշողությունը առանձնանում և ազատվում է դինամիկորեն կոմպիլյատորի կողմից, իսկ տողի առավելագույն չափը կազմում է 2 գիգաբայթ:

Delphi 2009-ում համապատասխան կոդային էջը (վերևում նշված է AnsiString-ի կոնստրուկցիան).

type

CyrillicString = AnsiString(1251);

CP866String = AnsiString(20866);

Ցուցիչներ

Պասկալը խրախուսում է ցուցիչների օգտագործումը (տիպավորված ^tipe և չտիպավորված՝ pointer)

type

a = ^b;

b = record

x: Integer;

y: Char;

z: a;

end;

var

pointer_to_b:a;

Այստեղ օգտագործված pointer_to_b փոփոխականը b-ի տվյալների տիպի ցուցիչն է:

Տպագրված ցուցիչի համար սահմանվում է վերադասավորման գործողություն (շարահյուսություն՝ ցուցիչ^):

Նոր գրառում ստեղծելու և 10-ի արժեքը նշանակելու, A սիմվոլի ու x և y դաշտերը բնութագրելու համար հարկավոր են հետևյալ օպերատորները.

new(pointer_to_b); { հիշողությունը ցուցիչին հատկացնելը }

pointer_to_b^.x := 10; { ցուցիչի արտաբերումը և գրառման դաշտ մուտք գործելը }

pointer_to_b^.y := 'A';

pointer_to_b^.z := nil;

...

dispose(pointer_to_b); { ցուցիչի տակ գտնվող հիշողությունից ազատվելը }

Գրառումների և օբյեկտների ոլորտներում մուտք գործելու համար կարող եք նաև օգտագործել with օպերատորիը, ինչպես ցույց է տրված օրինակում.

new(pointer_to_b);

with pointer_to_b^ do

begin

x := 10;

y := 'A';

z := nil

end;

...

dispose(pointer_to_b);

Ընթացակարգային տիպ[

միայն ֆորմալ պարամետր նկարագրելու համար: Արդեն TP-ում գոյություն ուներ լիակատար ընթացակարգային տիպ: Ընթացակարգային տիպում նշվում է ընթացակարգի կամ գործառույթի վերնագիրը (առանց անվան), որը ընդհանուր առմամբ նկարագրում է ենթածրագրերիի ինտերֆեյսը: Այս տիպի իմաստը կայանում է նրանում, որ այն պարունակում է ենթածրագրով ցուցիչ, որը տիպային հռչակագրում նկարագրված է համապատասխան վերնագրով:

Pascal-ի ենթածրագրի օրինակ՝

type myfunc=function:string;

function func1:string;

begin

func1:='func N 1'

end;

function func2:string;

begin

func2:='func N 2'

end;

var fun:myfunc;

begin

fun:=@func1;

writeln(fun) {կատարվում է func1 ֆունկցիայի կանչը}

end.

Կառավարման օպերատորներ

Պասկալը համակարգված ծրագրավորման լեզու է, ինչը նշանակում է, որ ծրագիրը բաղկացած է առանձին ստանդարտ օպերատորների հրամանների հերթական կատարումից, առանց goto հրամանի օգտագործմամբ:

Օրինակ՝ Պասկալի համար.

while a b do { նախապայմանով ցիկլ }

writeln('Սպասում');

if a b then { պայմանի օպերատոր }

writeln('պայմանը կատարվել է')

else { else-բաժինը կարող է բացակայել }

writeln('Պայմանը չի կատարվել');

for i := 1 to 10 do { Պարամետրով ցիկլ }

writeln('Ինտերացիա №', i:1);

for i in [1..10] do { բազմության դեպքում պարամետրով ցիկլ }

writeln('Ինտերացիա №', i:1);

with a do {With օպերատորը գրառման բաժինների մուտքի արագացման մեթոդն է}

begin

l:=1;

k:=2;

p:=-3;

end;

repeat { հետպայմանով ցիկլ }

a := a + 1

until a = 10;

case i of { բազմակի ընտրության պայմանական օպերատոր }

0: write('զրո');

1: write('մեկ');

2: write('երկու')

else write('անհայտ թիվ') { else-բաժինը կարող է բացակայել}

end;

While, for, if, case օպերատորներում իրականացնող օպերատորի դերում կարող է օգտագործվել բլոկը: Այդպիսի կոնստրուկցիան, որը իրենից ներկայացնում է սովորական օպերատոր կամ բլոկ, կոչվում է բարդ օպերատոր:

Turbo Pascal-ում կոմպիլյացիաների գործընթացը ղեկավարելու համար գոյություն ունեն հրահանգներ, որոնք տեղադրվում են մեկնաբանություններում և հնարավորություն են տալիս կոմպիլյատորի աշխատանքի ռեժիմը փոփոխել: Օրինակ՝ անջատել, կամ միացնել մուտք-ելքի օպերացիայի ստուգումը:

Օրինակ Պասկալի համար՝ |content=

assign(inp,'text.txt');

{$I-} { IO checking ռեժիմի անջատում }

{ (այն դեպքում, երբ ֆայլը գտնված չէ)}

reset(inp);

{$I+} { IO checking ռեժիմի միացում }

if IOresult=0 then begin

...

close(inp);

end else writeln('file not found')

Կան կոմպիլյատորներ, որոնք նման են C/C++ ($ifdef, $define, $include) պրոցեսորային դիրեկտիվներին, դրանք կազմվում են կոմպիլյատորի կողմից կազմման գործընթացում

Պրոցեդուրաներ և ֆունկցիաներ

Պասկալում ենթածրագրերը բաժանվում են պրոցեդուրաների և ֆունկցիաների: Այդուհանդերձ, ֆունկցիաները վերադարձնում են համապատասխան տիպի արդյունքը, իսկ պրոցեդուրաները՝ ոչ:

Գործառույթի շարահյուսորեն նկարագրությունը կամ ֆունկցիան բաղկացած է վերնագրից, որը պարունակում է procedure կամ function բանալի բառերը, որին կարող է հետեւել փակագծերի մեջ գրված փոխանցման (ֆորմալ) պարամետրերի նկարագրությունը: Ֆունկցիայում վերջակետը : ցույց է տալիս վերադարձվող արժեքի տիպը։ Վերնագիրը ավարտվում է կետ-ստորակետով ;: Վերնագրին հաջորդում է ծրագրի մարմինը, որը պարունակում է տիպերի, ֆունկցիաների, գործառույթների նկարագրությունը եւ (անպայման) օպերատորների բլոկը, որից հետո դրվում է կետ-ստորակետ ;:

Ծրագրի օրինակ Պասկալի համար՝

program mine(output);

var i : integer;

procedure print(var j: integer);

function next(k: integer): integer;

begin

next := k + 1

end;

begin

writeln('Всего: ', j);

j := next(j)

end;

begin

i := 1;

while i

print(i)

end.

Ծրագրի մարմինը, ինչպես ծրագիրը, իր հերթին կարող է պարունակել ընթացակարգերի եւ ֆունկցիաների նկարագրությունը։

Պասկալի ստանդարտ մաթեմատիկական ֆունկցիաներ եւ ընթացակարգեր Մաթեմատիկական ֆունկցիաներ

Ֆունկցիայի անունը	Արգումենտի տիպը	Արժեքի տեսակը	Հաշվարկի արդյունքը
Abs(x)	ամբողջ իրական	ամբողջ իրական	Абсолютное значение "х"
Sin(x)	իրական	իրական	սինուս "х"
Cos(x)	իրական	իրական	կոսինուս "х"
Arctan(x)	իրական	իրական	արկտանգես "х" ( -Pi/2
Sqrt(x)	իրական	իրական	"х"-ի քառակուսի արմատ
Sqr(x)	ամբողջ իրական	ամբողջ իրական	"х"-ի քառակուսի ( x2 )
Power(a,x)	իրական	իրական	"a"-ի "x" աստիճան ( ax )
Exp(x)	իրական	իրական	"х"-ի "е" աստիճան ( ex, որտեղ e= 2.718282... )
Ln(x)	իրական	իրական	"х"-ի բնական լոգարիթմը ( х 0 )
Frac(x)	իրական	իրական	"х"-ի մասնակի մասը
Int(x)	իրական	իրական	"х"-ի ամբողջ մասը
Random	-	իրական	պատահական թիվ ( 0
Random(x)	Word	Word	պատահական թիվ ( 0
Succ(c)	հաջորդական	հաջորդական	"с"-ին հաջորդող սիմվոլը
Pred(c)	հաջորդական	հաջորդական	"с"-ին նախորդող սիմվոլը

Մաթեմատիկական ընթացակարգեր

Ֆունկցիայի անունը	Արգումենտի տիպը	Արժեքի տեսակը	Հաշվարկի արդյունքը
Inc(x)	ամբողջ	ամբողջ	1-ով ավելացնում է "х"-ը ( x:=x+1; )
Dec(x)	ամբողջ	ամբողջ	1-ով պակասացնում է "х"-ը ( x:=x-1; )
Inc(x , n)	ամբողջ	ամբողջ	n-ով ավելացնում է "х"-ը ( x:=x+n; )
Dec(x , n)	ամբողջ	ամբողջ	n-ով պակասացնում է "х"-ը ( x:=x-n; )

Փոփոխականի տիպերի փոխարկման ընթացակարգեր

Ֆունկցիայի անունը	Արգումենտի տիպը	Արժեքի տեսակը	Հաշվարկի արդյունքը
Str(x , s)	x-ամբողջ կամ իրական	s-տողային	"x" թվի թվանշաններից "s" սիմվոլների հաջորդականություն
Val(s , v, cod)	s-տողային	v-ամբողջ կամ իրական cod-ամբողջ	թվերի "s" հաջորդականության երկրորդ ձեւը cod=0 (սխալ կոդ)

Փոփոխականի տիպերի փոխարկման ֆունկցիաներ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Ֆունկցիայի անունը	Արգումենտի տիպը	Արժեքի տեսակը	Հաշվարկի արդյունքը
Trunc(x)	իրական	LongInt	"х"-ի ամբողջ մասը
Round(x)	իրական	LongInt	"х"-ի կլորացմամբ
Odd(x)	ամբողջ	տրամաբանական	վերադարձնում է True եթե "х"-ը կենտ թիվ է
Chr(x)	Byte	Char	"х"-ի ASCII սիմվոլը
Ord(x)	Char	Byte	"x" սիմվոլի ASCII կոդը

Մոդուլներ

Մինչեւ մոդուլների կապի հայտնվելը ներկայիս տեսքով, Պասկալի որոշակի իրականացումները աջակցում էին մոդուլյարությունը վերնագրի ֆայլերի միացման մեխանիզմների միջոցով, ինչպես С լեզվում #include մեխանիզմը։ Այսպիսով, կարելի էր ծրագրային կոդը բաժանել մի քանի մասերի՝ խմբագրման հեշտության համար, բայց նախքան կոմպիլյացիան, դրանք ավտոմատ կերպով միանում էին մեկ ծրագրային ֆայլի մեջ, որը ի վերջո մշակվում էր կոմպիլյատորի կողմից։ Մոդուլյացիայի այս իրականացումը պարզունակ էր եւ շատ ակնհայտ թերություններ ուներ, ուստի այն արագ փոխարինվեց:

Կառուցվածք

Պասկալում միացվող մոդուլը ունի հետեւյալ ընդհանուր տեսքը.

unit UnitName1;

interface

...

implementation

...

begin

...

end.

Հնարավոր է նաեւ մեկ այլ տարբերակ.

unit UnitName2;

interface

...

implementation

...

initialization

...

finalization

....

end.

Ի տարբերություն գլխավոր ծրագրի, մոդուլի ֆայլը սկսվում է UNIT բանալի բառով, որին հետեւում է մոդուլի անվանումը եւ կետ-ստորակետը։ Ժամանակակից կիրառումները որպես կանոն, պահանջում են, որ մոդուլի անվանումը համընկնի նախնական կոդի ֆայլի անվան հետ, որի մեջ այդ պարունակվում է այդ մոդուլը։ Մոդուլը պարունակում է երեք բաժին՝ ինտերֆեյսի բաժին, իրականացման բաժինը եւ մոդուլի մարմինը:

Ինտերֆեյսի բաժինը առաջինն է, սկսվում է INTERFACE բանալի բառով եւ վերջանում է մոդուլի այն տեղում, որտեղ սկսվում է բաժնի իրականացումը կամ մարմինը։

Մոդուլի մարմինը սկսվում է BEGIN բանալի բառով։ Մարմինը պարունակում է ծրագրային կոդ, որը մոդուլի բեռնման ժամանակ կատարվում է մեկ անգամ։

Մուդուլը վերջանում է END բանալի բառով եւ կետով(.)։