§ 14. Язык программирования Паскаль

Определения и обозначения

Язык программирования Паскаль — формальный язык, на котором записывают команды для компьютера. Он нужен, чтобы представить алгоритм в точной форме, которую компьютер сможет обработать. В отличие от обычного рассказа, такая запись подчиняется правилам языка и не должна допускать разных толкований.

Алфавит языка Паскаль — набор символов, которые разрешено использовать при записи программы. В него входят латинские буквы, цифры и специальные символы: например, знаки операций, скобки и разделители. Знание алфавита помогает понять, из каких знаков можно составлять элементы программы и какие знаки нужно проверять при чтении.

Идентификатор — имя, которое программист присваивает объекту программы, например переменной. Имя обычно начинается с буквы; дальше могут использоваться буквы и цифры, но в нём не должно быть пробелов. Идентификатор не должен совпадать со служебным словом: эти правила помогают различать объекты и части самого языка.

Служебное слово — слово языка Паскаль с заранее заданным назначением, например begin или end. Оно используется для обозначения определённой части программы, а не как имя объекта. Если отдать такое слово переменной, компьютер не сможет понять запись так, как задумал программист.

Как это устроено

Алгоритм можно объяснить словами, но обычная речь удобна людям, а не компьютеру: одну фразу разные люди могут понять по-разному. Поэтому команды записывают на формальном языке, где для каждого элемента установлены правила. Паскаль служит таким посредником: программист записывает шаги алгоритма, а компьютер обрабатывает их в заданном порядке.

Программа составляется из символов алфавита, а не из любых значков, которые удобно набрать. Буквы образуют слова и имена, цифры могут входить в числа или идентификаторы, а специальные символы обозначают операции и разделяют части записи. Например, в записи sum1 := 5; буквы и цифра входят в имя sum1, а := и ; выполняют другие роли. Различение групп помогает разбирать программу по частям.

Идентификаторы выбирает программист, поэтому удачное имя подсказывает, какой объект оно обозначает. Имя total понятнее, чем x, если речь идёт об общей сумме, но оба варианта должны соблюдать правила языка. Начальная буква помогает отличить имя от числа, а отсутствие пробелов позволяет распознать его как единый элемент. Так правила именования делают запись и понятнее человеку, и удобнее для обработки.

Служебные слова нужны, чтобы задавать структуру программы и сообщать языку, где начинается или заканчивается определённая часть. Например, begin и end имеют закреплённую роль, поэтому их смысл не зависит от того, как программист назвал свои переменные. Если использовать begin как имя, возникнет столкновение двух значений: язык распознаёт это слово как командный элемент. Разделение служебных слов и идентификаторов помогает избежать такой путаницы.

Точность важна для всей записи, а не только для слов. Например, написание begn вместо begin не соответствует нужному слову, а пропущенная точка с запятой может нарушить разделение команд. Компьютер не может сам догадаться, какой знак или букву следовало поставить, поэтому проверяют символы и их порядок. Соблюдение правил позволяет обработать программу, а ошибки в записи приходится исправлять.

Основные элементы записи на Паскале

Сначала найди в записи символы и раздели их по группам, затем определи роль каждого слова и знака. Проверь, какие слова являются служебными, а какие программист выбрал как имена. В конце убедись, что имена и разделители записаны по правилам.

Разбор задач

Задача 1. В записи sum1 := 25; определите, какие символы относятся к буквам, цифрам и специальным символам алфавита Паскаля. Нужно не просто назвать группы, а разобрать запись посимвольно. Это помогает увидеть, что соседние знаки могут выполнять разные роли.

1. В начале записи стоят буквы s, u, m. Каждая из них относится к латинским буквам алфавита.
2. После букв стоит цифра 1, а далее цифры 2 и 5. Все три знака относятся к цифрам.
3. Между именем и числом записан знак :=, а в конце стоит точка с запятой. Это специальные символы, у которых в записи свои роли.

Ответ. Буквы: s, u, m; цифры: 1, 2, 5; специальные символы: :, =, ;. При разборе учитывай каждый знак отдельно, даже если два знака вместе образуют обозначение операции.

Задача 2. Выберите допустимые идентификаторы из списка: score, 2score, my score, end, sum3. Объясните, почему остальные варианты не подходят. Для этого проверим сначала форму имени, а затем совпадение со служебным словом.

1. score начинается с буквы и не содержит пробелов или недопустимых знаков. Значит, по указанным правилам это допустимое имя.
2. 2score начинается с цифры, а my score содержит пробел. Оба варианта нарушают правила образования идентификатора.
3. end — служебное слово, поэтому его нельзя использовать как обычное имя. sum3 начинается с буквы, содержит допустимые символы и не совпадает с указанным служебным словом.

Ответ. Допустимые идентификаторы — score и sum3. При проверке не ограничивайся внешним видом слова: нужно учитывать и правила записи, и список служебных слов.

Задача 3. Для программы, которая хранит число выполненных заданий, придумайте имя переменной и отметьте элементы образца: begin count := 7; end. Имя должно быть понятным и не совпадать со служебными словами. Затем определите, какие части записи обозначают команды, имя, операцию и разделитель.

1. Для количества заданий можно выбрать имя count. Оно начинается с буквы и состоит из допустимых букв, поэтому подходит как идентификатор.
2. В образце begin и end — служебные слова, а count — идентификатор, выбранный программистом. Знак := обозначает присваивание числа переменной.
3. Цифра 7 — значение, а точка с запятой ; разделяет элементы записи. Различая роли знаков и слов, можно проверить, правильно ли разобран весь образец.

Ответ. Подходящее имя — count; служебные слова — begin и end; идентификатор — count; знак операции — :=; разделитель — ;. Образец показывает, что в одной строке символы объединяются в элементы с разными назначениями.

Типичные ошибки

Ошибка — считать идентификатором любую последовательность символов. Так думают, потому что имя выглядит для человека понятным, даже если оно начинается с цифры или содержит пробел. Проверь начало и состав имени: например, 3name и my name правилам не соответствуют.

Нельзя использовать служебное слово как имя объекта. Это происходит, когда ученик знает, что имя придумывает сам, но забывает, что некоторые слова уже заняты языком. Сверь имя со служебными словами: если оно совпадает, выбери другое, например вместо begin — start1.

Служебные слова и идентификаторы иногда путают, потому что и те и другие выглядят как слова из букв. Разница в том, что служебные слова заданы языком, а идентификаторы выбирает программист. Чтобы проверить себя, спроси: «Это слово имеет специальную роль в Паскале или называет объект, который я придумал?»

Ещё одна ошибка — не замечать знаки и разделители или ставить их наугад. Их пропускают, потому что они кажутся менее важными, чем слова, хотя знак может обозначать операцию или отделять части записи. Перечитай программу посимвольно и проверь, что каждый знак стоит там, где требуется; например, не потеряна ли точка с запятой.

Связь с другими темами

Для изучения Паскаля полезно уметь различать буквы, цифры и знаки, а также понимать, что такое алгоритм и команда. Тогда легче увидеть, как шаги алгоритма превращаются в запись для компьютера. Знание алфавита, идентификаторов и служебных слов понадобится при изучении структуры программы и записи алгоритмов на Паскале. Правила именования пригодятся при работе с переменными и другими объектами программы: понятные имена помогают не путать их назначение.

Что запомнить

• Паскаль — формальный язык для записи программ.
• Программа составляется из символов, допустимых в языке.
• Идентификаторы придумывает программист по правилам языка.
• Служебные слова имеют заранее заданное назначение.
• Служебное слово нельзя использовать как обычный идентификатор.
• Каждый знак в записи программы может быть важен.