М. Кривцов - Конец холивара. Pascal vs C

• Название: Конец холивара. Pascal vs C
• Автор: М. Кривцов
• Жанр: Программирование
• ISBN: 978-5-4474-1031-5

Данное пособие является введением в основы программирования на двух языках. Сначала рассматриваются простые примеры на Pascal с описанием алгоритмов на русском языке и использованием графических блок-схем, затем эти же примеры приводятся в программах на C.

---

F := F * K;

FAKTORIAL := F

END;

BEGIN

WRITELN (‘ВВЕДИТЕ ЦЕЛОЕ ПОЛОЖИТЕЛЬНОЕ ЧИСЛО’);

READLN (A);

Y := FAKTORIAL (A);

WRITELN (‘N!=’, Y);

READLN;

READLN

END.

Обратите внимание на то, что в описании функции обязательно содержится оператор присваивания в котором слева от знака присваивания помещено имя функции.

3.2. Процедуры

Пример 1.8: Процедура вычисляет корни квадратного уравнения

AX2+BX+C=0

PROGRAM KU (INPUT, OUTPUT);

VAR A, B, C, D, X1, X2 : REAL;

PROCEDURE KVUR (A, B, C: REAL; VAR D, X1, X2: REAL);

BEGIN

D:=SQR (B) -4*A*C;

IF D = 0 THEN X1:= (-B) / (2*A)

ELSE

IF D> 0 THEN

BEGIN

X1:= ((-B) – SQRT (D)) / (2*A);

X2:= ((-B) + SQRT (D)) / (2*A)

END

END;

BEGIN

WRITE (‘Введите A=’);

READLN (A);

WRITE (‘Введите B=’);

READLN (B);

WRITE (‘Введите C=’);

READLN (C);

KVUR (A, B, C, D, X1, X2);

IF D <0 THEN WRITELN (‘Действительных корней нет’)

ELSE

IF D = 0 THEN WRITELN (‘X=’, X1)

ELSE

BEGIN

WRITELN (‘X1=’, X1);

WRITELN (‘X2=’, X2)

END;

READLN;

READLN

END.

Где SQR – квадрат числа, а SQRT – корень квадратный.

4. Массивы и индексированные переменные

Массив – это упорядоченный набор переменных одинакового типа. Доступ к элементу массива производится по его номеру (индексу). Массивы удобно использовать для хранения однородной по составу информации, например, элементов таблиц, коэффициентов уравнений, матриц. Частным случаем массива символов является строка (переменная типа STRING).

Типичные действия с массивами: ввод и вывод массивов, поиск в массиве заданного элемента, поиск максимального или минимального элемента, сортировка.

Массивы бывают одномерные (например: VAR A : ARRAY [1..100] OF INTEGER;) и двумерные (например: VAR B : ARRAY [1..10, 1..10] OF INTEGER;). Двумерный массив – это таблица.

ARRAY (массив), OF (из) – ключевые слова.

Доступ к элементам массива удобно производить с помощью циклов с параметрами. Для двумерных массивов нужны вложенные циклы.

Пример 1.9: Программа генерирует таблицу умножения и оформляет вывод результатов в матрицу 10 на 10 используя двумерный массив.

VAR A : ARRAY [1..9, 1..9] OF INTEGER;

I, K : INTEGER;

BEGIN

FOR I := 1 TO 9 DO

FOR K := 1 TO 9 DO

A [I, K] := I * K;

FOR I := 1 TO 9 DO

BEGIN

FOR K := 1 TO 9 DO

WRITE (I, '*’, K, '=’, A [I, K],’’);

WRITELN

END;

READLN;

READLN

END.

5. Заглянем в вычислительную математику

Метод половинного деления

Один из методов численного решения уравнений с одним неизвестным. Пусть имеется уравнение Y (x) =0 с непрерывной на отрезке [а, b] функцией Y (х), принимающей на концах отрезка значения разных знаков и имеющей внутри [а, b] единственный корень X. Для приближенного нахождения X отрезок [а, b] делят пополам и вычисляют значение Y (x1) в средней точке x1= (a+b) /2. Если Y (x1) не равна нулю, то из двух отрезков [а, х1] и [х1,b] для последующего деления пополам выбирается тот, на концах которого значения функции различны по знаку. Возникающая в процессе такого дробления последовательность середин отрезков х1, х2, x3, … сходится к корню X. Вычисление прекращается, когда длинна отрезка становится меньше заданной погрешности вычисления.

Пример 1.10: Найти корень уравнения X2 – 3 = 0.

VAR A, B, E, X, Y, Y1 : REAL;

PROCEDURE FNY;

BEGIN

Y := SQR (X) – 3

END;

BEGIN

WRITELN (‘ВВЕДИТЕ ГРАНИЦЫ ИНТЕРВАЛА И ПОГРЕШНОСТЬ’);

READLN (A, B, E);

X := A;

FNY;

Y1 := Y;

WHILE B – A> = E DO

BEGIN

X := (A + B) /2;

FNY;

IF Y*Y1> = 0

THEN

BEGIN

A := X;

Y1 := Y

END

ELSE B := X

END;

WRITELN (‘X =’, X);

READLN;

READLN

END.

В этой программе используется процедура без параметров. Заменяя в ней функцию можно находить корни других уравнений.

6. Чего ещё не хватает?

Много чего не хватает, а, особенно, денег. Но, в контексте программирования на Паскале, вас не удивляло – почему Николаус Вирт не ввёл в ряд его стандартных функций, довольно распространённый в вычислениях, кубический корень?

Сейчас мы исправим этот недочёт!

Набирайте в разделе описаний, сразу после описаний переменных, следующую функцию и будет вам счастье!

FUNCTION KUBKOR (X: REAL): REAL;

BEGIN

KUBKOR := EXP (1/3 * LN (X))

END;

Для Си это не актуально, поскольку там есть функция вычисляющая любую степень, в том числе, и дробную. А кубический корень числа – это, по другому, число в степени 1/3.

Часть вторая Язык программирования C

1. Структура программы на языке C

Программа может состоять из одной или нескольких, связанных между собой, функций, главная из которых называется main – именно с нее начинается выполнение программы. Поэтому, наличие функции с таким именем в любой программе обязательно.

Ключевые слова программы записываются только строчными буквами, так как C (в отличии от Pascal) различает регистр букв.

Имя переменной или константы – это последовательность букв и цифр, начинающаяся с буквы. Переменные, как и в Pascal, могут быть глобальными и локальными.

В языке C числа изображаются без знака, но есть операция "-”.

Литеры и строки изображаются в кавычках (“…“), а не в апострофах (’…’), как в Pascal.

Комментарии начинаются с /* и заканчиваются */ – текст между этих скобок игнорируется при исполнении программы.

В начале программы идут строки такого вида:

#include “имя файла”

#include <имя файла>

Такая строчка заменяется файлом с указанным именем. В первом случае, сначала поиск файла ведётся в текущем каталоге, а затем продолжается в стандартном. Во втором случае – сразу в стандартном.

Например:

#include <stdio. h>2 – для использования функций, связанных с вводом и выводом данных.

#include <stdlib. h> – для использования стандартной библиотеки языка Си, которая содержит в себе функции, занимающиеся выделением памяти, контроль процесса выполнения программы, преобразования типов и другие.

#include <math. h> – для использования стандартных математических функций.

Эти строки называются директивами препроцессора. Всё что ниже называется блоком описания функции.

Далее следует заголовок функции, например:

int main () – где main – имя функции. В скобках (…) могут быть её аргументы, или слово void (ничто) – если аргументов нет. Описание int указывает, что эта функция возвращает целое число.

После чего следует тело функции в фигурных скобках {…}, которое состоит из описаний констант и переменных и последовательности операторов, разделённых точками с запятыми (;). Тело функции определяет последовательность действий, выполняемых данной функцией – логику функции.

Фигурные скобки обрамляют также и составной оператор, аналогично операторным скобкам BEGIN… END в Pascal.

В конце тела функции обычно ставятся следующие команды:

Команда return 0; которая завершает выполнение функции с возвратом значения 0, определяемого стандартом (для функции main), как код успешного завершения.

При запуске непосредственно из графического окружения, отведенное программе окно может закрыться сразу же после завершения программы. Функция getchar ожидает ввод пользователя, тем самым “откладывая” завершение программы (return). Какие именно действия могут прервать это ожидание – зависит от системы, однако скорее всего, нажатие клавиши Enter завершит эту функцию в любом случае.

Точка в конце программы, в отличии от Pascal, не ставится.

Стандартные типы данных и описание переменных

int – целое

long – длинное целое

short – короткое целое

unsigned – беззнаковое целое

float – вещественное

double – длинное вещественное

char – литерное

В отличии от Pfscal, в С логических переменных нет.

Примеры описания переменных:

int k;

char a, b, c;

double x;

Константы

Примеры описания констант:

int: 17;

float: 1.25;

char: “a”;

Процедуры ввода и вывода

Стандартная библиотека ввода-вывода языка C подключается с помощью директивы препроцессора #include <stdio. h>

Форматный ввод данных пользователя с клавиатуры производится функцией scanf ().

scanf (CONTROL, ARG1, ARG2, …);

Данная функция осуществляет чтение символов, вводимых с клавиатуры, и преобразование их во внутреннее представление в соответствии с типом величин. В функции scanf () CONTROL и список аргументов (ARG1, ARG2, …) присутствуют обязательно.

Символьную последовательность, вводимую с клавиатуры и воспринимаемую функцией scanf (), принято называть входным потоком. Функция scanf () разделяет этот поток на отдельные вводимые величины, интерпретирует их в соответствии с указанным типом и форматом и присваивает переменным, содержащимся в списке аргументов. Список аргументов – это перечень вводимых переменных, причем перед именем каждой переменной ставится значок &. Это знак операции “взятие адреса переменной”.