Олег Деревенец - Песни о Паскале

Что приятней, получать подарки или дарить их? Сейчас узнаем: вот вам автомобиль – дарю! Будете в школу на нём гонять. Впрочем, мой подарок не бескорыстен, и взамен я жду вашей помощи.

«Автомобиль – не роскошь, а средство передвижения» – утверждал персонаж книги Ильфа и Петрова. Что бы сказал он сегодня, томясь в унылых пробках? Теперь и вы за рулем, значит, дорожные пробки – наша общая напасть. Так будем бороть её вместе! Ведь все для этого есть, – в каком веке то живем! Что ни автомобиль – то бортовой компьютер, а космос ломится от спутников! Создадим программу для бортового компьютера автомобиля. Компьютер будет принимать сигналы от спутников системы ГЛОНА́СС (это ГЛОба́льная НАвигацио́нная Спу́тниковая Систе́ма) и сообщать о дорожных пробках. К деталям этого проекта обратимся позже, а начнем, как водится, издалека – из космоса.

Об этом все ещё спорят ученые, не находя ответа. «Спросите что попроще, – скажете, – например, мой возраст». Но если бы здесь отвечал компьютер, то вопрос о Марсе он счел бы простым, а вопрос о возрасте – сложным. Почему?

А потому, что о марсианской жизни можно ответить односложно: «да» или «нет». А сообщая возраст, надо указать какое-то число или дату рождения. Ещё сложнее растолковать компьютеру, как выглядит, к примеру, цветок или бабочка, тут не отделаться одним числом, а тем паче ответом «да» или «нет». Такие вопросы требуют сложного ответа, несущего много информации. Стоп! Я упомянул информацию? Вот о ней – об информации – потолкуем подробней.

Компьютер обрабатывает информацию, – это все знают. Только почему, соорудив столько программ, мы все ещё не знаем, что такое информация? Её трактуют по-разному, одно из определений таково: «информация – это то, что устраняет неопределенность». В самом деле, задавшись неким вопросом, мы испытываем неопределенность, а получив ответ, избавляемся от неё, и на душе становится легче.

Получить ответ – это значит получить информацию. А сколько мы при этом её получаем, чем измерить это количество? Математики догадались, что меньше всего информации заключено в односложном ответе: «да» или «нет». Это количество взято за мерило и названо битом (по-английски «BIT»). Крупные единицы информации содержат много битов: байт – восемь битов, 1 Кбайт (читается «кибибайт») – 1024 байта и так далее, – об этом можно прочитать в школьных учебниках. Стало быть, ответ на вопрос «быть или не быть?» содержит всего один бит информации, – компьютер считает такие вопросы простыми. Ответы на сложные вопросы (например, как выглядит то, или это) могут содержать миллионы байтов. В этом легко убедиться по размеру файла с какой-нибудь фотографией или фильмом.

Но вернемся к биту. Природная склонность компьютера к «простым» вопросам и односложным ответам объясняется устройством его электронной памяти, состоящей из битовых ячеек – триггеров. Не вдаваясь в технические детали, скажу лишь, что такая ячейка может находиться в одном из двух устойчивых состояний, которые часто обозначают цифрами «0» и «1». С тем же успехом их можно обозначить иначе, например: «да» и «нет». Или так: «истина» и «ложь», «правда» и «кривда», «крестик» и «нолик». Короче говоря, название – дело вкуса, важно лишь то, что триггер хранит один бит информации. Эта особенность компьютеров отразилась во многих языках программирования, в том числе в Паскале.

Итак, элемент памяти компьютера – триггер – хранит наименьшую порцию информации – один бит. А в Паскале есть надлежащий тип данных для хранения и обработки битов, он называется булевым (ударение на первом слоге) – по имени английского математика Буля. Другое название этого типа данных – логический. Булевы переменные объявляют так:

var A, B, C : Boolean;

Здесь объявлены три переменных булевого типа.

Булевы переменные, подобно триггеру, могут содержать лишь одно из двух значений: TRUE – «истина» или FALSE – «ложь». Это зарезервированные слова Паскаля, и попытка присвоить логическим переменным другие значения будет пресечена компилятором. Вот примеры правильного обращения с булевыми переменными:

A:= true;

B:= false;

C:= B;

А вот грубые ошибки:

A:= ’true’;

B:= ’false’;

C:= ’B’;

Повторяю: TRUE и FALSE – это зарезервированные слова, а не строковые константы, они пишутся без апострофов.

Ввод и вывод – это первое и последнее звено в цепочке обработки данных. Прежде, чем обрабатывать данные, надо освоить их ввод и вывод. Рассмотрим, как это делается с булевыми данными.

С выводом проблем нет, поскольку процедура Writeln напечатает их словами «TRUE» и «FALSE». Вот небольшая программа, испытайте её.

var B : Boolean;

begin

B:= false; Writeln(B);

B:= true; Writeln(B);

end.

Вводить булевы данные чуть сложнее, поскольку процедура Readln, к сожалению, не умеет этого делать. Как быть? «Нормальные герои всегда идут в обход», – поется в песне. Осуществим хитрый манёвр: для ввода булевых значений воспользуемся переменной другого типа, например, строковой, а затем преобразуем введенную строку в булев тип.

Условимся, что значению TRUE будет соответствовать ввод в строковую переменную символа «1», а FALSE – любой другой строки. Тогда булево значение в переменную B можно ввести следующим манером.

var S : String;

B : Boolean;

begin

Writeln(’Введите “1” для TRUE и прочее – для FALSE’);

Readln(S);

if S=’1’ then B:= true else B:= false;

Writeln(B); Readln

end.

Просто? Но можно сделать ещё проще, прибегнув к логическому выражению.

Данные логического типа можно получать в результате не совсем обычных вычислений. В этих вычислениях порой не увидишь ни чисел, ни арифметических действий, – речь идет о логических выражениях. Например, сравнивая две строки, вы задаетесь вопросом, равны ли они? Ответом может быть либо «да», либо «нет», или, выражаясь на языке Паскаль, TRUE или FALSE. Следовательно, сравнение строк, которое мы применяли в условных и циклических операторах, – это логическое выражение. А раз так, то результат сравнения можно присвоить булевой переменной. В приведенном выше примере вместо условного оператора можно записать выражение:

B := S=’1’; { равносильно if S=’1’ then B:= true else B:= false }

Здесь справа от знака присваивания стоит логическое выражение S=’1’, и в переменную B попадет TRUE, если S будет содержать строку «1» и FALSE – в любом другом случае.