Лекции по информатике

      Ниже в сл.(?) приводится описание алгоритмического языка Бейсик, реализованного практически во всех моделях ПК. В настоящее время существует несколько версий этого языка, обусловленных спецификой ЭВМ. Однако, зная одну из версий Бейсика, легко перейти к работе на другой версии - различия между ними несущественны. При составлении Бейсик - программ соблюдают четыре правила:

   текст программы записывается печатными буквами и цифрами одного размера,

   недопустимо использование подстрочных и надстрочных записей,

   для наглядного представления фрагментов программы на экране дисплея рекомендуется в одной строке использование не более 80 символов,

   каждая новая строка начинается с ее номера.

      Бейсик снабжен интерпретатором, обеспечивающим быструю и эффективную разработку программ и компилятором, обуславливающим высокую эффективность машинной программы. Компилятор - это транслятор, обеспечивающий перевод программы, написанный на алгоритмическом языке, в совокупность машинных команд без их выполнения. Характерной особенностью Бейсика является непосредственное взаимодействие пользователя и ЭВМ, при котором пользователь сразу же получает ответы на все свои запросы, посланные в компьютер. 

   3.Алфавит и основные операторы языка Бейсик 

   3.1.Общие сведения и структура программы на Бейсике. 

       Бейсик - язык программирования высоко уровня и в нем реализованы следующие основные возможности:

   -четыре  типа данных : целые (от -32 768  до +32767); вещественные с простой точностью(7 десятичных цифр),вещественные с двойной точностью (16 десятичных цифр); строки символов (до 255 символов);

   -многомерные массивы;

   -последовательные файлы и файлы  с произвольным доступом;

   -воспроизведение звука;

   -работа с графикой;

   -форматный вывод;

   -работа с таймером;

   -прямое обращение к основной памяти и портам;

   -использование подпрограмм на машинном языке;

   -обработка ошибочных ситуаций и др.событий;

   -средства отладки;

   -широкий набор встроенных функций.

        Система программирования Бейсика включает интерпретатор и компилятор, обеспечивающий более высокую скорость выполнения программ.

         Программа на Бейсике представляет собой последовательность строк ,каждая из которых  содержит номер  и информационную часть.

   Номер строки - целое число, в котором от 1 до 5 цифр. Оно принимает  значения от 0 до 65529.Номера строк, кроме определения порядка размещения, используются и для указания строк при передаче уравнения.

   Информационная часть состоит  из одного или нескольких операторов(команд), в том числе и комментариев. Если строка содержит несколько операторов, то между ними  ставится двоеточие. Комментарий  размещается  после операторов и отделяется от них апострофом(или двойными кавычками).

        В Бейсике используются английские ключевые слова, значения которых  отражают назначение оператора, функции или команды. 

   3.2. Основные элементы языка 

   3.2.1. Алфавит языка и комментарий

     

       При программировании на языке Бейсик используются прописные и строчные буквы латинского алфавита, цифры от 0 до 9 и специальные знаки:

   “.”-(точка), ”,”-(запятая), ”;”-(точка с запятой), ”<<“-(кавычки), ”'”-(апостроф), ”( )”-(круглые скобки), ”  “-(пробел), ”$”-(знак денежной единицы ), ”&”-(коммерческое “и”), ”\”-(знак деления нацело), ”%”-(процент),

“№”-(номер), ”?”-(знак вопроса).

        Знаки арифметических операций :”+”- (плюс), ”-”-(минус), ”*”-(умножение), “/”-(деление), ”^”-(возведение в степень).

       Знаки отношений “>“, ”<“,”<=“, ”>=“, ”<>“. В комментариях  возможно использование букв русского алфавита.

         Комментарий - любая последовательность символов. Он  может быть задан  либо с помощью апострофа, либо с помощью оператора REM: 

        REM ( комментарий ). 

   Если  в строке записывается несколько  операторов, то комментарий должен быть последним. И если в этом случае используется апостроф, то  знак “:”, разделяющий операторы в строке, перед комментарием не записывается. 

   3.2.2. Простейшие конструкции языка 

      В Бейсике используются константы , переменные и массивы .Они представляют данные двух типов: числовые и строковые.

   Константа - это такой обьект программы, который сохраняет в ней  постоянное значение. Тип и значение константы определяются ее записью. Различают два типа  числовых констант:

   целочисленные и вещественные. Запись чисел близка к естественной. При записи вещественных чисел для отделения целой части от дробной используется точка вместо запятой. Очень большие или очень маленькие числа  можно записывать  в форме с порядком, где вместо основания степени 10  употребляется буква E.

   Примеры записи: 

   

    

    При  записи целых чисел к числу нужно приписать %, например 40%. 

   Переменная-это  такой обьект  программы, который в процессе выполнения программы может иметь различные значения. Для обозначения переменных используются имена, образуемые из букв, цифр и точек. Первым символом  имени должна быть буква. Тип переменной  может быть задан  либо явно, либо с помощью оператора DEF..., либо по умолчанию. Явное задание типа переменной  определяется последним символом имени переменной: знак  %  определяет целый тип, знак  $  - строковую переменную.

      Массив представляет  собой  последовательность переменных. Каждый  массив имеет имя и размерность. Имена массивов и их тип  определяются аналогично простым переменным. Для явного задания массива используется оператор DIM . Например:

   30 DIM A20$(6), A2%(2,3), где A20-одномерный массив с данными строкового типа и A2-двумерный массив целого типа. 

      Стандартные функции. Для вычисления часто употребляемых функций в памяти ЭВМ имеется набор стандартных программ: 

     

      В качестве аргумента (в круглых скобках ) можно употреблять любое  арифметическое выражение.

   Арифметические выражения соответствуют общепринятым  алгебраическим выражениям, в которые входят числа, переменные, функции, соединенные знаками арифметических операций 

   3.3. Операторы языка Бейсик 

      Оператор присваивания  служит для присваивания переменной  значения  арифметического выражения и имеет вид

          LET V= арифметическое выражение (LET можно опустить). 

      Оператор безусловного перехода  имеет вид

                GOTO N,  где N-номер строки.

   Он используется при организации разветвлений. 

      Условные операторы служат для изменения порядка выполнения операторов в зависимости от какого-либо условия. Они используются для организации циклов и разветвлений и имеют вид

             IF условие THEN N или

             IF условие GOTO N

             IF условие THEN оператор

      где условие представляется как

                (арифм. выражение)   Q   (арифм. выражение)

         Q одно из отношений <,  <=,  >,  >=,  =,  <>.

   Если  условие удовлетворяется, то осуществляется переход к строке с номером N. Если условие не удовлетворяется, то осуществляется переход к оператору, следующему за условным (см. пример 1). 

      Пример 3.1. Программа табулирования функции y=x² ln x  в интервале  [2, 4] с шагом 0,2. 

   10 X=2

   20 Y=X*X*LOG(X) : PRINT  X,Y : X=X+0.2

   30 IF X<=4  GOTO 20 

      Операторы цикла -это пара операторов  FOR-NEXT. Общий вид операторов

                  FOR V=A₀ TO A_n  STEP  H

                   ........................................

                  NEXT V 

   где V - неиндексированная переменная - управляющая переменная цикла;

   A₀, A_n, H-начальное и конечное значения  и  шаг изменения переменной цикла.

      Если H=1, то STEP 1 можно опустить.

       Операторы между FOR и NEXT образуют тело цикла. Если при выполнении оператора FOR обнаружено, что условие завершения цикла выполнено, то управление передается оператору, следующему за оператором NEXT. Это происходит, например, при начальном значении управляющей переменной больше конечного, а приращение имеет положительное значение.

      Пример 3.2. Программа вычисления суммы  200  элементов массива ALFA:

   210 SUM=0

   220 FOR I=1 TO 100

   230 SUM=SUM+ ALFA(I)

   240 NEXT I 

      Кроме операторов FOR-NEXT в Бейсике запускается организация цикла по условию с помощью операторов WHILE  и  WEND. Первым из них цикл начинается, а вторым - завершается. Работа цикла будет завершена тогда, когда логическое выражение в операторе WHILE будет  “FALSE”. В этом случае после оператора WHILE управление будет передано оператору, следующему за оператором  WEND.