Основы программирования на языке Бейсик

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

В настоящее время язык программирования бейсик считается уже «мертвым» языком, поскольку абсолютное большинство программ пишется или на Дельфи или на Си.

Однако в период развития компьютерной техники и программирования в 70-80-х годах бейсик был очень популярен. Это привело к тому, для бейсика появилось огромное количество, которые иногда настолько отличались друг от друга, что могли бы считаться разными языками.

Хотя первая официальная публикация по Бейсику создавшей его группы разработчиков Дартмутского колледжа (США) относится к 1967 г., к этому времени уже было создано три «Дартмутских версии»; первая из них относится к 1964 г. После 1967 г. к разработке этого языка подключились крупные фирмы, и были созданы версии для систем с разделением времени, для сетевых информационных систем, для мощных ЭВМ третьего поколения (включая отечественную версию «Бейсик ЕС»), для малых ЭВМ.

Свое завершение бейсик получил в графической форме для виндоуз. В данной работе рассматриваются общие особенности языка программирования бейсик.

1. Версии языка BASIC и особенности его развития

Базовыми средствами программирования для персональных компьютеров считаются языки семейства Basic (Бейсик). Эти языки программирования имеются на всех персональных компьютерах и широко используются для обучения началам программирования в школах и вузах.

Бейсик является примером одного из лучших языков диалогового программирования для ЭВМ. По этой причине Бейсик оказался самым первым языком программирования самых первых персональных компьютеров, созданных фирмой Microsoft.

На персональных компьютерах IBM PC язык Бейсик имеет три версии, связанные с операционными системами для этих компьютеров, созданных и развиваемых фирмой Microsoft:

1) традиционный Бейсик (без ОС),

2) структурный Бейсик (МS DOS),

3) графический Бейсик (Windows).

Традиционный Бейсик полностью воспроизводит язык программирования самых первых персональных компьютеров, на которых отсутствовали операционные системы. В связи с прекращением производства этих компьютеров данная версия языка Бейсик потеряла свое прежнее значение и не используется на современных ЭВМ.

Структурный Бейсик под именем Quick Basic был создан вместе с первыми моделями персональных компьютеров IBM PC как базовое средство программирования в операционной системе MS DOS. Интерпретатор этой версии Бейсика имеется на всех персональных компьютерах IBM PC в качестве стандартной компоненты операционной системы MS DOS.

Графический Бейсик под именем язык Visual Basic был создан фирмой Microsoft в качестве базового средства программирования для новейших моделей компьютеров IBM PC с операционной системой Windows. Этот язык может использоваться только в среде Windows и только на старших моделях IBM PC.

Большой толчок развитию Бейсика дало появление персональных компьютеров. На какое-то время Бейсик с его естественной ориентацией на трансляторы интерпретирующего типа оказался доминирующим для «персоналок» языком программирования. Бейсик оказался пригоден для первых учебных и бытовых ЭВМ с малым объемом оперативной памяти и невысоким уровнем системного программного обеспечения. Зачастую Бейсик-интерпретатор выполнял и функции операционной системы (например, бывшая популярной в России в конце 80-х - начале 90-х годов версия MSX-Бейсик учебных компьютеров «Ямаха»).

Бейсик начала 60-х годов был прост и примитивен. Он насчитывал всего порядка двух десятков команд. Несмотря на простоту работы с Бейсиком, интерфейс пользователя оставлял желать лучшего. Вся информация (текст программы, «мусор», результаты работы, сообщения) размещались на скроллирующем экране. В силу несложной процедуры разработки транслятора-интерпретатора Бейсика каждый разработчик персональных компьютеров встраивал (обычно в ПЗУ) свой вариант Бейсика.

Бурное развитие микропроцессорной техники в 70-х, затем в 80-х годах и связанные с этим проблемы совместимости заставили разработчиков задуматься о стандарте Бейсика для персональных компьютеров. Аппаратное и программное развитие позволило существенно расширить возможности языка. Бейсик стал системой программирования со всеми сервисными утилитами и инструментарием программиста. Наибольшей популярностью для школьного и педвузовского образования приобрел Бейсик-MSX. Для большинства учебных компьютеров (Ямаха, Корвет, УКНЦ) были разработаны трансляторы версии Бейсик-MSX. Описание и практика работы с этим языком достаточно полно раскрыты в существующих популярных учебниках для вузов и школ.

Бейсик последних версий, в основном, отличается интерфейсом. Например, основное меню Турбо-Бейсика расположено в верхней строке экрана и представляет систему ниспадающих подменю, команды которых позволяют выполнять все необходимые действия по составлению, отладке и выполнению программ. В Турбо-Бейсике существуют несколько экранных режимов. Основной исходный экран представляет поле редактирования текста программы. Встроенный текстовый редактор выполняет две функции - редактирования текста и синхронной интерпретации строки. В этой связи строки нумеровать необязательно.

2. Особенности программирования на языке BASIC

Пример программы на традиционном языке Бейсик с комментариями, в которых записан реализованный в ней алгоритм.

Программа Алгоритм

10 ' поздравление ' алг «поздравление»

20 сls ' нач

30 nm$ = «Оля» ' пт$ = «Оля»

40 dn$ = «с днем рождения» ' dn$ = «с днем рождения»

50 print «Дорогая» + nm$ ' вывод «Дорогая» + пт$

60 print «Поздравляю тебя» ' вывод «Поздравляю тебя»

70 print dn$ ' вывод dn$

80 print «Желаю счастья» ' вывод «Желаю счастья»

90 print «Твой папа» ' вывод «Твой папа»

100 end ' кон

Программы на Бейсике состоят из операторов и комментариев. Каждый оператор соответствует некоторой операции, которую может выполнить компьютер. Комментарии включаются в тексты программ для их документирования.

Та же самая программа на структурном Бейсике:

Программа Алгоритм

' поздравление ' алг «поздравление»

сls ' нач

nm$ = «Оля» ' пт$ = «Оля»

dn$ = «с днем рождения» ' dn$ = «с днем рождения»

print «Дорогая» + nm$ ' вывод «Дорогая» + пт$

print «Поздравляю тебя» ' вывод «Поздравляю тебя»

print dn$ ' вывод dn$

print «Желаю счастья» ' вывод «Желаю счастья»

print «Твой папа» ' вывод «Твой папа»

end ' кон

Результатом выполнения на компьютере и той и другой программы будет появление на экране одного и того же текста:

Дорогая Оля

Поздравляю тебя

с днем рождения

Желаю счастья.

Твой папа.

В системе программирования QBasic на IBM PC программы могут записываться в обоих формах - с нумерацией и без нумерации строк. В версиях Бейсика для ЭВМ, не имеющих операционных систем, строки должны быть пронумерованы.

Основными свойствами программ на данном языке для ЭВМ как одной из форм описания и разновидностей машинных алгоритмов является их выполнимость, мобильность, эффективность и правильность.

Выполнимость программ - возможность их выполнения на данном типе компьютеров. Возможность выполнения зависит от типа ЭВМ, наличия внешних устройств, надлежащего объема оперативной и внешней памяти, операционной системы и системы программирования.

Мобильность программ - возможность переноса программы на другой тип ЭВМ. Примером мобильности является возможность выполнения в системе структурного программирования Qbasic программ, записанных на традиционном Бейсике.

Эффективность программ - обычно это минимальность времени их выполнения на ЭВМ. Однако, если созданные программы содержат ошибки, то утверждения об их эффективности не имеют никакого смысла.

Правильность программ - правильность результатов, получаемых с их помощью.

Правильность результатов определяется соответствием документации или другими описаниями программ.

Программы содержат ошибки, если их выполнение на ЭВМ приводит к возникновению отказов, сбоев или неправильных результатов. От использования программ, содержащих ошибки, следует отказываться.

Основные типы операторов языка Бейсик:

- операторы ввода-вывода;

- графические операторы;

- присваивания;

- обращения к функциям;

- описания данных;

- управляющие операторы.

Примеры операторов ввода-вывода на экран.

Оператор Действие

print «привет» вывод («привет»)

print «корень=»; х вывод («корень =», х)

input «a=»; а запрос («а=», а)

input n ввод (п)

locate st, ps позиция (st,ps)

Примеры графических операторов:

Оператор Действие

pset(x,y),c точка(х,у),с

line(x,y)-(u,v),c линия(х,у)-(и, v), с

line(x,y)-(u,v),c,b рамка(х,у)-(и,у),с

circle(x,y),r,c окружность(х,у), r,с

circle(x,y),r,c,al,a2 дуга(х,у), r,с,а1,а2

paint(x,y),c закраска(х,у),с

сls очистка_экрана

screen 0,0 текстовый_экран

screen 1,0 графический_экран1

screen 2,0 графический_экран2

Примеры операторов присваивания.

Присваивания Действие Результат

а = 0 а = 0 а = 0

b = а + 1 b = a + 1 b = а + 1 = 1

с = 2*b + 3 с = 2b + 3 с = 2 b + 3 = 5

d = b/c d = b/c d = -b/c = 0.2

b = b + 1 b = b + 1 b' = b + 1 = 2

Математические функции с примерами обращения.

Функция Смысл Пример Результат

rnd - случайное число от 0 до 1 rnd

int (x) - целая часть числа х int (5/3) 1

abs (x) - абсолютное значение числа abs (-2) 2

sqr (x) - квадратный корень числа sqr (16) 4

sin (x) - синус sin (0) 0

cos (x) - косинус cos (0) 1

tan (x) - тангенс tan (0) 0

atn (x) - арктангенс atn (0) 0

exp (x) - экспонента ехр (0) 1

log (x) - логарифм натуральный log (1) 0

К числу управляющих операторов можно отнести условные операторы, имеющие следующие форму записи и смысл:

Условный оператор: Действия ЭВМ:

if <условие> then <оператор> если <условие> то <действие>

где <оператор> - это один или несколько операторов, разделяемых двоеточием, а <условие> - это некоторое логическое условие, при соблюдении которого будут выполняться указанные операторы.

Примеры записи условии - простых и сложносоставных:

Условие: Запись:

х = у х = у

х у х у

х > у х > у

х < у х < у

х у х <= у

х у х >= у

не (х = 1) not (x = 1)

(х > 0) и (у > 0) (х > 0) and (у > 0)

(а = 0) или (b = 0) (а = 0) or (b = 0)

Правильность диалоговых алгоритмов и программ можно оценить сопоставлением их со сценарием диалога. Любое отклонение результатов выполнения алгоритмов и программ от сценария диалога - это ошибка. Диалоговый алгоритм - правильный, если результаты их выполнения строго соответствуют сценарию.

Сравнение текста программы с описанием алгоритма, а затем алгоритма со сценарием диалога подтверждает полное соответствие программы заданному сценарию «выбор по меню». Таким образом, правильность программ может проверяться через правильность реализованных в них алгоритмов.

Одна из неприятных особенностей Бейсика для тех, кто привык к структурной записи программного кода, состоит в том, что Бейсик провоцирует программиста к неструктурности. Впрочем, это вопрос навыков и привычек. По большому счету, однако, язык, в котором нет настоящих процедур и средств создания внешних библиотек, не может быть языком структурного программирования.

Усложненные версии Бейсика, в которых фигурируют истинные процедуры и другие средства, заимствованные из более мощных языков, производят неоднозначное впечатление, так как теряется одно из главных достоинств языка - простота (лучше уж тогда пользоваться во многих отношениях превосходящим Бейсик языком операционального программирования Фортран-77). При написании же коротких простых программ Бейсик реально не уступает Паскалю (и многие специалисты утверждают, что процедура программирования на Бейсике проще, хотя это спорно). Поскольку современные версии Бейсик-систем используют не интерпретаторы, а компиляторы, эффективность программ не ниже, чем аналогичных на Паскале.

Кроме того, в Бейсике отсутствуют:

* ряд структур данных (множества, записи, перечисляемые и интервальные типы);

* ссылочные типы и динамические переменные (хотя в старших версиях возможно динамическое описание массивов);

* в большинстве версий - процедуры и функции (их слабыми аналогами являются подпрограммы);

* модули (и, следовательно, возможности организации больших внешних библиотек).

Заключение

бейсик компьютерный диалоговый программирование

Подводя общий итог работе сделаем следующий вывод:

Бейсик является примером одного из лучших языков диалогового программирования для ЭВМ. По этой причине Бейсик оказался самым первым языком программирования самых первых персональных компьютеров, созданных фирмой Microsoft.

Традиционный Бейсик полностью воспроизводит язык программирования самых первых персональных компьютеров, на которых отсутствовали операционные системы. В связи с прекращением производства этих компьютеров данная версия языка Бейсик потеряла свое прежнее значение и не используется на современных ЭВМ.

Программы на Бейсике состоят из операторов и комментариев. Каждый оператор соответствует некоторой операции, которую может выполнить компьютер. Комментарии включаются в тексты программ для их документирования.

В системе программирования QBasic на IBM PC программы могут записываться в обоих формах - с нумерацией и без нумерации строк. В версиях Бейсика для ЭВМ, не имеющих операционных систем, строки должны быть пронумерованы.

Основными свойствами программ для ЭВМ как одной из форм описания и разновидностей машинных алгоритмов является их выполнимость, мобильность, эффективность и правильность.

Список литературы

1. Алексеев В.Е. Вычислительная техника и программирование. - М.: Высшая школа, 1991.

2. Каймин В. Информатика. - М., 2003.

3. Кетков Ю.В. Диалог на языке Бейсик для мини- и микро-ЭВМ. - М.: Наука, 1988.

4. Кнут Д. Искусство программирования. - М.: Мир, 1989.

5. Семакин И.Г.Лекции по программированию. - М.: Пермь, 1996.

6. Семенов В. Основы программирования на языке BASIC. - М., 1995.

7. Фигурнов В.Э. IBM PC для пользователя. Краткий курс. - М.: Инфра-М, 1999.

Размещено на Allbest.ru