Операторы языка программирования Object Pascal

Размещено на http://www.allbest.ru/

Условный оператор if

Пожалуй, самой важной инструкцией для управления выполнением программы является условный оператор if. Именно он отвечает за ветвление, т.е. выполнение (или невыполнение) того или иного варианта кода в зависимости от условий. Оператор if используется совместно с ключевым словом then, а в том случае, когда предусмотрен альтернативный вариант выполнения - еще и с else. В целом синтаксис инструкции получается следующим:

if <условие> then <код> [else <альтернативный код>]

В качестве условия может быть использовано любое выражение, которое может быть приведено к булевскому значению, т.е. к false или true. Как правило, это бывают операции сравнения, например:

if a > 5 then b := 10;

if x <> 0 then y := 1 else y :=2;

В первом случае, если переменная a больше 5, то переменной b будет присвоено значение 10, если же a меньше или равно 5, то ничего выполнено не будет и управление будет передано следующему выражению. Во второй строке переменная x проверяется на ненулевое значение, и если x окажется числом, отличным от 0, то переменной y будет присвоено значение 1, в противном случае (если x равно 0) переменной y будет присвоено значение 2.

В тех случаях, когда для того или иного варианта кода требуется использовать более одного выражения, используют составной оператор:

if a > 5 then

begin

b := 10;

c := 20;

end;

условный оператор вложенный цикл

Как мы уже знаем, в соответствии с правилами синтаксиса Object Pascal, все то, что помещено между ключевыми словами begin и end, равно как и сами эти слова, воспринимаются как 1 оператор. Обратите внимание, что в конце поставлен пустой оператор - точка с запятой. В данном случае по правилам синтаксиса он здесь не обязателен, однако будет хорошим тоном завершать им каждый составной оператор, чтобы выделить тем самым окончание той инструкции, в которой он был применен. В данном случае получается, что мы использовали 2 оператора - составной и пустой, однако нарушения синтаксиса тут нет - компилятор сочтет, что пустой оператор следует уже после условного. Но если бы мы использовали еще и блок else, это привело бы к ошибке синтаксиса, поскольку между then и else допустима лишь 1 инструкция. Поэтому в таком случае точку с запятой следует разместить уже после оператора, следующего за else:

if a > 5 then

begin

b := 10;

c := 20;

end

else

begin

b := 20;

c := 15;

end;



В тех случаях, когда требуется предусмотреть 3 или более вариантов исполнения, используют вложение операторов if друг в друга. Например, если требуется выполнить один вариант когда, когда некая переменная x меньше нуля, другой - если x равна 0, и третий - если x больше нуля, то синтаксис операторов может быть следующим:

if x < 0 then <вариант для x<0> else

if x = 0 then <вариант для x=0> else <вариант для x>0>;

В данном случае использован вложенный оператор if, который выполняется в случае, когда переменная x не меньше 0. Он проверяет, не является ли значением x число 0, и если нет, то, учитывая, что x явно не меньше, чем 0 (это условие к моменту выполнения вложенного оператора if уже проверено внешним, т.е. первым в данном выражении оператором if), значит значение x больше 0.

Оператор выбора case

Условный оператор удобен в тех случаях, когда необходимо проверить 1-2-3 варианта. При большем числе получается слишком громоздкая и неудобная для восприятия конструкция из множества вложенных инструкций. Скажем, если требуется проверить 5 значений переменной x, то получим такую конструкцию:

if x = 1 then ;

else if x = 2 then ;

else if x = 3 then ;

else if x = 4 then ;

else if x = 5 then ;



Очевидно, что код получается слишком громоздким, и малоэффективным. В таких случаях на помощь приходит семафор - оператор множественного выбора case. Он состоит из выражения, являющегося селектором, списка вариантов, представленного константами или значениями, и необязательной части else. Таким образом, формат оператора case таков:

case [выражение-селектор] of

<значение 1>: <код для значения 1>;

<значение 2>: <код для значения 2>;

...

<значение N>: <код для значения N>;

[else <код для непредусмотренных явно значений>;]

end

Единственным ограничением семафора, в сравнении с условным оператором, является то, что в качестве селектора могут выступать лишь данные порядкового типа, скажем, целым числом или же символом. Впрочем, для подавляющего числа случаев этого достаточно. Например, приведенный выше вариант кода с 4 вложенными условными операторами, при помощи case можно оформить так:

case x of

1: ;

2: ;

3: ;

4: ;

5: ;

end;



Здесь подразумевается, что типом переменной x является целое число, поскольку тип значений, коими в данном случае являются целые числа, должен соответствовать типу селектора.

Инструкция выбора выполняется следующим образом: вначале, при необходимости, вычисляется значение селектора, затем производится последовательный обход вариантов на предмет совпадения с селектором. В случае совпадения, выполняется инструкция, предусмотренная для этого варианта, после чего выполнение оператора выбора заканчивается. Если же ни один из перечисленных вариантов не совпал со значением селектора (для нашего случая - если x меньше 1 или больше 5), то либо оператор завершается без каких-либо действий, либо, при наличии блока else, выполняются заданные в нем инструкции.

В качестве констант выбора могут выступать не только единичные значения, но и их список, разделенный запятыми, или же диапазоны, определенные границами из 2 констант, разделенных двумя точками. В таком случае мы можем объединить логически связанные значения в группы, для которых следует выполнить один и тот же код. Например, таким образом можно получить название времени года в зависимости от порядкового номера месяца (листинг 4.1).

Листинг 4.1. Использование оператора case

var

month: integer;

season: string;

...

case month of

1,2,12: season := "зима";

3..5: season := "весна";

6..8: season := "лето";

9..11: season := "осень";

else season := "других не знаем!";

end;

В данном случае, если переменная month имеет значения 1, 2 или 12, то переменной season присваивается значение "зима", если же значение переменной month окажется в диапазоне от 3 до 5 (включительно), то season получит значение "весна", и т.д.

Оператор цикла for

Для написания практически любой программы, помимо операторов условия, требуются операторы цикла, и в Object Pascal, они, разумеется, есть. Прежде всего, это оператор цикла с параметром - for. Такой тип цикла обычно применяют в тех случаях, когда количество возможных повторов известно заранее. Он имеет 2 варианта написания: один - для цикла с приращением, и другой - для цикла с уменьшением:

for <параметр> := <выражение 1> to <выражение 2> do <тело цикла>;

for <параметр> := <выражение 1> downto <выражение 2> do <тело цикла>;

В первом случае (с использованием цикла for-to) при каждом проходе цикла, называемом итерацией, значение параметра увеличивается на 1, а во втором (for-downto) - уменьшается на 1. При этом в качестве начального значения используется "выражение 1", а в качестве конечного - "выражение 2". Разумеется, если для цикла to значение первого выражения изначально будет больше значения второго, или наоборот, меньше (для цикла downto), то цикл не будет выполнен ни разу. Практическое применение циклов крайне разнообразно. Если привести наиболее общий пример из программирования, то цикл - идеальный способ заполнения массива. Например, если требуется организовать цикл для заполнения массива из 10 числовых значений последовательно возрастающими числами, то можно записать: for i := 0 to 9 do MyArray[i]=i;

В данном случае элементам массива MyArray последовательно назначаются значения от 0 до 9.

ПРИМЕЧАНИЕ

Сами массивы будут рассмотрены несколько позже, в главе, посвященной структурным типам данных.

Теперь рассмотрим цикл for с отрицательным приращением на примере вычисления математического факториала (последовательное произведение всех целых чисел от 1 до самого числа). Для этого нам понадобится следующий цикл:

var num, rez: integer;

...

rez := 1;

for num := num downto 1 do rez := rez * num;

Здесь нам потребовалась небольшая подготовительная работа: определена переменная rez, в которой будет храниться вычисляемое значение, и ей присвоено значение 1. В качестве числа, для которого вычисляется факториал, выступает переменная num, она же используется для самого цикла в качестве счетчика. Поскольку нам надо будет прекратить выполнение цикла, после того, как счетчик (num) достигнет значения 1, то именно это значение и указано в качестве конечного условия.

В итоге, если переменной num присвоить значение 5, то после прохождения цикла переменная rez получит значение 120. Хотя в результате работы такого цикла получится выполнение как бы наоборот (т.е. не вместо 1*2*3*4*5, на самом деле выполняется 5*4*3*2*1), это никак не помешает получить верный результат.

Наконец, в качестве тела цикла, как и в случае с уже рассмотренными операторами, может использоваться составной оператор. Кроме того, циклы могут быть вложены один в другой, при этом важно лишь следить за тем, где заканчивается вложенный цикл и начинается внешний. Для этого полезно следить за правильным оформлением программы, в частности, использовать отступы, в качестве которых можно использовать либо знак табуляции, либо пробелы, в последнем случае их желательно ставить не менее 2 (листинг 4.2).

Листинг 4.2. Вложенные циклы и форматирование кода

for x := 5 to 10 do begin

z := x;

for y := 10 to 20 do begin

z := z + x * y;

writeln(z);

end; // конец вложенного цикла

writeln(x);

end; // конец внешнего цикла

При использовании циклов с параметром важно помнить, что изменение значения параметра в теле цикла недопустимо.

Операторы циклов while и repeat

Помимо классического цикла с параметром, в Object Pascal предусмотрено еще 2 вида циклов - с предусловием и с постусловием. В качестве цикла с предусловием выступает оператор while. Он имеет следующий синтаксис:

while <Условие> do <тело цикла>

Этот цикл будет выполняться до тех пор, пока верно выражение, указанное в качестве условия. Соответственно, если значение выражение будет изначально ложным, то цикл не будет выполнен ни разу, например:

while false do ; В то же время, при помощи оператора while удобно делать бесконечный цикл. В бесконечных циклах весь контроль возлагается на операторы, помещаемые в тело цикла:

while true do begin

<инструкции>

end;

ПРИМЕЧАНИЕ

Очевидно, что цикл с условием, которое изначально истинно и никак не изменяется, будет выполняться вечно. Таким образом, в теле цикла следует предусмотреть возможность его прерывания иным способом.

В отличие от while, цикл с постусловием, задаваемый при помощи оператора repeat, всегда выполняется хотя бы 1 раз, поскольку проверку на соответствие условию он проходит после того, как будет выполнено его тело:

repeat <тело цикла> until <условие>

Важно так же отметить, что в цикле с постусловием ключевые слова repeat и until образуют как бы составной оператор. Иначе говоря, если в цикле while при необходимости использовать более одной инструкции следует использовать составной оператор, то для цикла repeat этого не требуется:

repeat

x := x + 1;

y := x * 2;

until y < 1000;

При использовании циклов while и repeat важно помнить, что хотя бы одна из инструкций, выполняемых в теле цикла, должна влиять на значение его условия, в противном случае вы рискуете получить зацикливание.

Операторы break и continue

Мы уже поднимали вопрос бесконечного цикла и возможного зацикливания программы, чреватого ее зависанием. Чтобы иметь возможность обработки подобных ситуаций, а так же сделать сами циклы более гибкими, используют специальные операторы - break и continue. Оператор break позволяет завершить цикл досрочно, а оператор continue - выполнить только часть операторов в теле цикла, перейдя к его следующей итерации.

Так, досрочный выход из цикла, определяемый при помощи оператора break, происходит в месте вызова этого оператора, и управление будет передано первому оператору, находящемуся после цикла. Например, в уже рассмотренном нами бесконечном цикле, можно задать условие его прерывания таким образом:

while true do begin

a := b * c;

if a > 1000 then break;

b := b + 1; // в случае если a > 1000, эта строка выполнена не будет

end;



Еще одним полезным применением досрочного выхода является его использования в качестве дополнительного параметра. Например, если нам нужен цикл, который должен прерваться по 1 из 2 условий, то для второй проверки мы можем использовать условный оператор if совместно с break: repeat

i := i + 1;

if i > 100 then break;

y := y - 1;

until y < 50;

Здесь мы определили цикл, который будет завершен либо после того, как значение переменной y достигнет 50 (что задано в самом условии цикла), либо если значение переменно x превысит указанное в условии if значение 100 - здесь как раз будет задействован оператор break.

Иногда бывает необходимо перейти к следующему шагу цикла досрочно, пропустив часть операторов. Для этих целей используют оператор continue. В отличие от break, этот оператор не завершает цикл, а заставляет программу досрочно перейти к новой проверке условия цикла. Рассмотрим эту ситуацию на примере. Допустим, что нам надо получить список чисел, на которые число 100 делится без остатка:

for i := 1 to 100 do begin

if 100 mod i <> 0 then continue;

writeln(i);

end;

Для этого мы определили цикл, в котором при каждой итерации делитель, в качестве которого выступает счетчик цикла, увеличивается на единицу. В самом теле цикла использован условный оператор, в котором условием выступает выражение, в котором производится операция "остаток от деления" и ее результат сравнивается с 0. Таким образом, если дано условие истинно (т.е. если остаток равен нулю), то интерпретатор переходит к следующему оператору в теле цикла, который выводит нужное нам число, в противном случае выполняется оператор continue и начинается новый шаг цикла.

Размещено на Allbest.ru