Олег Деревенец - Песни о Паскале

• Рецепт – это 4 целых числа.

• Исходное количество ингредиентов – это 4 действительных числа.

Программа должна напечатать:

• Общее количество полученного теста с точностью два знака после точки.

• Остатки ингредиентов – 4 числа с точностью два знака после точки.

В этой главе мы рассмотрим структуру программы, и завершим тем самым боевое построение нашего войска, начатое в 32-й главе.

Управляющие структуры составляют основу языков программирования. Ключевых структур всего три:

• линейная последовательность – это естественный порядок выполнения операторов друг за другом, то есть слева направо и сверху вниз;

• альтернатива – выбор одного из двух или нескольких направлений исполнения операторов;

• цикл – повторное исполнение операторов до соблюдения некоторого условия.

Альтернатива и цикл представлены в Паскале несколькими операторами, из которых программист выбирает тот, что лучше подходит к решаемой задаче (рис. 77).

Итак, для организации альтернативы может быть использован один из трех операторов:

• неполный условный оператор IF-THEN;

• полный условный оператор IF-THEN-ELSE;

• оператор выбора CASE-OF-ELSE-END.

Для организации циклов программист также применяет три оператора:

• цикл с проверкой условия в конце REPEAT-UNTIL;

• цикл с проверкой условия в начале WHILE-DO;

• цикл со счетчиком FOR-TO-DO и FOR-DOWNTO-DO.

Обратите внимание на условия продолжения циклов WHILE-DO и REPEAT-UNTIL, – они взаимно противоположны! Первый из них выполняется, пока условие истинно, а второй – пока оно ложно.

Странно, что из этих немногих структур лепятся столь сложные программы!

Программа на Паскале состоит из ряда секций (Section – «часть», «раздел»). Под структурой программы будем понимать взаимное положение этих секций. На рис. 78 показана упрощенная структура программы.

Каждую секцию открывает своё ключевое слово. Три секции: Const, Type и Var – образуют описательную часть программы. Здесь компилятор черпает информацию о размещении данных в памяти. Секции с описаниями процедур и функций и главная программа формируют исполнительную часть, – здесь содержатся исполняемые операторы (секция кода). Все секции, кроме главной программы, необязательны. Но, при необходимости, секции могут повторяться и чередоваться в любом порядке, соблюдая два простых правила:

• любой объект программы – будь то константа, тип, переменная или процедура – объявляется до своего применения;

• главная программа располагается в тексте последней (хотя исполнение начинается именно с нее!).

Два слова о точке с запятой (;). В описательной и в исполнительной частях программы её назначение слегка различается. Если в объявлениях точка с запятой завершает оператор и обязательна, то в секции кода она разделяет операторы и не нужна за последним оператором блока.

Процедуры и функции – основные строительные блоки программ, в крупных проектах их сотни. Главная программа обычно содержит несколько операторов, а основная работа отдается процедурам и функциям. Такой подход не только упрощает разработку, отладку и понимание программ, но и существенно уменьшает их размер (объём занимаемой памяти). Всё, что требует алгоритм, достигается вызовом одних процедур и функций из тела других, – то есть применением вложенных вызовов. Глубина вложения таких «матрешек» практически не ограничена. Опытный программист обычно разбивает большую программу на ряд мелких и простых процедур и функций.

Внутренняя структура процедур и функций схожа со структурой программы. Это своего рода программы в программе, потому их и называют подпрограммами. На рис. 79 показана упрощенная структура процедуры с условным именем ABC.

Такой же структурой обладают и функции, которые, в отличие от процедур, возвращают значение некоторого типа. Правила чередования секций внутри подпрограмм – локальных секций – точно такие же, как и для секций программы в целом, а именно:

• любой объект объявляется до своего применения;

• тело процедуры или функции обязательно и размещается последним.

Объявленные внутри подпрограммы константы, типы и переменные – локальные объекты – видны лишь внутри этой подпрограммы. При совпадении их имен с глобальными объектами, локальные имеют преимущество, то есть закрывают собою внешние объекты.

Вызов процедур и функций обычно сопровождается передачей данных между вызываемой подпрограммой с одной стороны и вызывающим её фрагментом с другой. Иначе говоря, данные либо передают внутрь подпрограммы, либо получают от нее. Иногда делают и то, и другое. Существует три способа такого обмена:

• через глобальные переменные;

• через параметры процедур и функций;

• возвратом результата через имя функции.

Передача данных через глобальные переменные кажется самой простой, – ведь эти переменные видны из многих частей программы. Но этот способ оправдан лишь в небольших проектах. С ростом размера и сложности программы все труднее отслеживать взаимные влияния её частей через глобальные переменные. Это запутывает программу и снижает её надежность.

Для обмена данными разумнее использовать параметры процедур и функций, а также имена функций. В табл. 4 показаны три способа передачи данных через параметры.

Табл. 4 – Три способа передачи данных через параметры

Опытного программиста отличает умение эффективно передавать данные; табл. 5 поможет вам выбрать наиболее удачный способ такой передачи.