§ 15. Элементы языка Паскаль и типы данных

Определения и обозначения

Алфавит языка Паскаль — набор символов, которыми записывают программу: латинские буквы, цифры и специальные знаки, например +, :=, ; и скобки. Пробелы и переходы на новую строку помогают отделять части записи. Алфавит нужен, чтобы компьютер мог однозначно распознавать текст программы.

Служебные слова — слова, которым в языке заранее назначена определённая роль, например begin и end. Компилятор распознаёт их именно как команды или обозначения структуры программы. Поэтому служебное слово нельзя занять именем своей переменной: иначе запись станет неоднозначной.

Идентификатор — имя переменной или другого объекта программы, придуманное программистом. В Паскале имя начинается с буквы, а дальше может содержать буквы, цифры и допустимые знаки подчёркивания; начинать его с цифры нельзя. Идентификаторы помогают различать объекты и обращаться к нужному из них в командах.

Тип данных — характеристика, которая задаёт множество значений, допустимых для данных, и операции над ними. Например, для целого числа подходят арифметические действия, а логическое значение выражает только истинность или ложность. Указание типа помогает правильно использовать данные и проверять программу на ошибки.

Как это устроено

Сначала символы алфавита объединяются в слова и знаки, а из них составляются выражения и команды программы. Например, слово begin распознаётся как служебное, потому что язык заранее закрепил за ним начало блока команд. Имя summa, напротив, может придумать программист: оно не получает специального смысла само по себе. Разделение служебных слов и придуманных имён позволяет компилятору понимать структуру программы.

Чтобы проверить идентификатор, посмотри на его первый символ, остальные знаки и наличие среди служебных слов. Запись Ves начинается с буквы и подходит, а 2числа нарушает правило о первом символе. Запись begin не подходит, потому что это служебное слово; summa_1 допустима, если используемая версия Паскаля разрешает подчёркивание. Соблюдение правил важно не только для компилятора: понятное имя помогает человеку увидеть назначение переменной.

Константа — значение, которое в программе задано и не меняется, а переменная хранит значение, которое можно изменить во время выполнения. Переменной дают идентификатор, чтобы обращаться к её содержимому по имени, а не искать его по месту в памяти. Например, команда присваивания может записать новое значение в переменную kol. Поэтому имя связывает команды программы с теми данными, которые нужно прочитать или изменить.

Тип ограничивает возможные значения переменной, потому что не всякая информация имеет одинаковый смысл и одинаковые правила обработки. В переменную целого типа нельзя корректно записать букву как числовое значение, а для логического типа предназначены true и false. Тип также задаёт допустимые операции: сложение применяют к числам, а логические операции — к значениям true и false. Такая проверка помогает замечать несоответствия до выполнения программы.

Основные типы различаются тем, какие данные описывают. Целый integer используют для чисел без дробной части, например 25; вещественный real — для чисел с дробной частью, например 3.14. Символьный char хранит один символ, например 'A', а логический boolean — одно из двух значений: true или false. Выбор зависит от смысла данных, а не только от того, как они выглядят в записи.

Основные типы данных Паскаля

Сначала определите, что именно описывает переменная, затем найдите для этого подходящую строку таблицы. Пример применения подсказывает тип, но не ограничивает его только этой ситуацией. После выбора типа проверьте, что записываемое значение ему соответствует.

Разбор задач

Задача 1. Определите, какие из записей могут быть идентификаторами: Ves, 2числа, begin, summa_1. Проверка состоит из двух частей: имя должно начинаться с допустимого символа и не быть служебным словом. Также учитываем, что подчёркивание допускается в используемом варианте Паскаля.

1. Ves начинается с буквы и не является служебным словом, поэтому запись подходит.
2. 2числа начинается с цифры, значит, нарушает правило составления идентификатора.
3. begin является служебным словом, поэтому использовать его как имя нельзя.
4. summa_1 начинается с буквы, содержит допустимые буквы, цифры и подчёркивание и не является служебным словом.

Ответ: допустимые идентификаторы — Ves и summa_1. Записи 2числа и begin не подходят по разным причинам. Это показывает, почему нужно проверять и форму имени, и его совпадение со служебным словом.

Задача 2. Для значений 25, 3.14, 'A' и true укажите подходящий тип данных. Ориентируемся на смысл записи, а не только на то, что все примеры являются значениями. Дробная часть, кавычки и логическое слово помогают различить типы.

1. 25 — число без дробной части, поэтому ему соответствует integer.
2. 3.14 содержит дробную часть и относится к real.
3. 'A' обозначает один символ в кавычках, значит, подходит char.
4. true — логическое значение, поэтому его тип boolean.

Ответ: 25 — integer; 3.14 — real; 'A' — char; true — boolean. При классификации полезно сначала спросить, является ли значение числом, символом или логическим признаком. Затем для числа выясняют, есть ли у него дробная часть.

Задача 3. Для количества учеников, средней оценки, первой буквы фамилии и признака зачёта выберите тип и запишите объявления. Сначала определим вид информации: количество выражается целым числом, среднее может быть дробным, буква — символом, а признак — ответом «да» или «нет». Затем подберём короткие имена, начинающиеся с букв.

1. Количество учеников обозначим kol и выберем integer.
2. Среднюю оценку обозначим sred и выберем real, чтобы можно было хранить дробную часть.
3. Первую букву фамилии обозначим bukva и выберем char.
4. Признак зачёта обозначим zachet и выберем boolean.
5. Запишем переменные после служебного слова var, разделяя объявления точкой с запятой.

Ответ: объявления можно записать так: var kol: integer; sred: real; bukva: char; zachet: boolean;. В каждой строке имя связано с типом через двоеточие. Выбранные типы соответствуют смыслу хранимых данных.

Типичные ошибки

Служебное слово иногда используют как идентификатор, потому что оно выглядит как обычное слово. Но у него уже есть назначение в языке, и компилятор не сможет трактовать его как имя переменной. Перед использованием имени проверьте, не относится ли оно к служебным словам. Например, begin нельзя выбрать для новой переменной.

Идентификатор начинают с цифры или включают в него недопустимые символы, когда воспринимают имя как произвольный текст. Однако язык разбирает имена по правилам: начальным символом должна быть буква, а остальные знаки также должны быть разрешены. Проверьте запись посимвольно, начиная с первого знака. Имя 2числа поэтому не подходит, а Ves — подходит.

Целый и вещественный типы считают взаимозаменяемыми, потому что оба используются для чисел. Но integer предназначен для значений без дробной части, а real — в том числе для дробных значений. Спросите себя, может ли величина принимать дробное значение. Для количества людей обычно выбирают integer, для среднего результата — real.

Символьной переменной иногда приписывают целое слово, а логической — произвольный текст. Ошибка возникает, когда выбирают тип по внешнему сходству, не проверяя, какие значения он допускает. Сверьте значение с типом: char хранит один символ, boolean — только true или false. Если значение не подходит, выберите другой тип или измените данные.

Связь с другими темами

До изучения типов полезно различать данные и команды программы. Также нужно уметь узнавать числа, отдельные символы и логические значения: эти представления подсказывают, какой тип может понадобиться. Такое умение помогает не путать, например, символ 'A' и строку из нескольких букв. Оно служит основой для чтения простых программ.

Переменные и типы нужны при записи объявлений, присваиваний и выражений на Паскале. Объявление сообщает, как называется переменная и какие данные она хранит, а присваивание задаёт ей значение. В условиях особенно важны логические значения и операции, которые дают true или false. Поэтому выбор типа влияет на то, какие команды можно составить и как программа будет обрабатывать данные.

Что запомнить

• Программа на Паскале записывается символами алфавита языка.
• Служебные слова имеют заранее заданное назначение и не используются как имена.
• Идентификатор должен соответствовать правилам языка.
• Тип данных определяет допустимые значения переменной.
• Целые и вещественные числа относятся к разным типам.
• Для символов и логических значений предусмотрены отдельные типы.