| Тема 6. Величины, их типы и свойства. Среда Lazarus.
I. Информатика, математика, физика и другие науки используют величины.
Величина - это количественное выражение значения свойства объекта (Википедия).
Примерами величин в информатике является:
- ширина и высота окна,
- надпись на кнопке,
- расположение кнопки на форме и др.
- цвет фона окна.
Примерами величин в математике есть:
- длина и ширина прямоугольника,
- его площадь,
- мера угла и др.
Примеры величин в физике:
- время, скорость,длина пути,
- плотность вещества и др.
Величины делятся на переменные и постоянные (константы).
1.Величину, значение которой не меняется, называют постоянной, или константой.
Примером математической константы являются, например число π
2. Величину, которая в разные моменты времени может принимать различные значения, называется переменной.
II. Все действия в программировании выполняются над определенными величинами (данными).
Переменная представляет собой зарезервированное место в оперативной памяти (одна или несколько ячеек) для временного хранения данных. Адресом всего участка есть адрес первой ячейки.
- Все ячейки оперативной памяти имеют адреса (например, от 0 до 33 554 431 адреса для оперативной памяти объемом 32Мбайта). Именно по этим адресам рассылается и отыскивается нужная информация для процессора.
- Поскольку с числовыми адресами ячеек работать неудобно, возникло понятие переменной.
Переменная характеризуется такими свойствами:
- Именем. Каждая переменная имеет собственное имя. После того как переменной присвоено значение, вы можете в программе вместо самого значения использовать эту переменную.Имя - это символьный адрес участка оперативной памяти;
Для того чтобы сделать ваши переменные более наглядными и простыми для чтения, рекомендуется давать им имена, имеющие определенное смысловое значение. Существует несколько правил задания имен переменных:
- имя переменной может содержать любые буквы, цифры и символ подчеркивания;
- первый символ в имени переменной должен быть буквой или символом подчеркивания;
- в имени переменной должны отсутствовать пробелы и знаки пунктуации;
- имя должно быть уникальным внутри области видимости;
- имя не должно являться ключевым словом, например, Const.
- Текущим значением - содержанием ячеек памяти. Во время выполнения программы значение переменной можно изменить;
- Типом - диапазоном возможных значений участков оперативной памяти.
Тип переменной определяет, какие значения может принимать эта переменная, какие операции над ней можно выполнять и участок памяти какого размера программа выделит для хранения значения этой переменной
|
Данные хранятся в памяти компьютера и могут быть самых разных типов:
- целые и действительные числа,
- символы,
- строки,
- массивы.
|
Числовые величины - это величины, которые могут принимать значения из некоторых числовых множеств.
Логические величины могут принимать только одного из двух значений: True (истина) или False (ложь).
Величины с текстовыми значениями могут иметь символьные или строчные типы:
- символьные величины могут принимать значения из некоторого множества символов, и каждое значение может содержать только один символ.
- строчные величины - это величины, которые могут принимать значения из некоторого множества последовательностей символов, в частности, слов или наборов слов.
|
|
Тип величины - это совокупность множества допустимых значений и операций, которые разрешается выполнять над этими значениями.
Тип величины определяет объем памяти, необходимый для хранения ее значений, а также структуру данных.
Тип величины характеризует как постоянные, так и переменные величины.
|
В Lazarus каждая переменная перед использованием должна быть описана (объявлена). При объявлении переменной задается ее имя и тип. В оперативной памяти выделяется место для хранения переменной. Типы переменных, используемых в процедуре, указываются после ключевого слова var (англ. variable - переменная) в строке, которая находится между строкой заголовка процедуры и строкой со словом begin Эта строка называется строкой объявления переменных. Для описание переменных используется служебного слова var.
|
Общий вид строки объявления переменных такой: Var имя_переменной: тип переменной;
|
К примеру:
Var
а: integer; // Объявленная целочисленная переменная
b, c: real; // Объявлен две действительные переменные. |
Для описания констант языке программирования Objeсt Pascal используют служебное слово Const.
Выше текста составленных процедур находится еще одна строка var. В этой строке указано имя одной переменной Forml типа TForm.
 |
Эта переменная соответствует форме, которая используется в проекте. В этой строке указываются имена и типы тех переменных, которые являются доступными в любой части программы. Такие переменные называются глобальными. В отличие от глобальных переменных, те переменные, имена и типы которых объявлены в строке заголовка процедуры и в строке var в тексте определенной процедуры, доступны только командам этой процедуры. Такие переменные называются локальными. О локальных и глобальных переменных поговорим детальнее в следующих пунктах.
|
|
Объектам, которые мы размещаем на форме, также соответствуют переменные, имена которых совпадают с именами соответствующих объектов, например Buttonl, Editl.
Каждая из этих переменных тоже имеет свой тип, например переменная Buttonl имеет тип TButton, а переменная Editl - тип TEdit.
Имена и типы этих переменных среда разработки вносит в текст проекта автоматически в раздел type (англ. type -тип) .
|
 |
III. Числовые величины
Целочисленный тип данных
Целочисленные типы данных могут занимать в памяти компьютера один, два или четыре байта.
Для преобразования текстового представления целого числа в само целое число используется функция StrToInt (англ. string to integer - строка в целое число), а для обратного преобразования - функция IntToStr.
Действительный тип данных
Внутреннее представление действительного числа в памяти компьютера отличается от представления целого числа. Действительное число представлено в экспоненциальной форме mE ^ p, где:
- m - мантисса (целое или дробное число с десятичной точкой),
- р - порядок (целое число).
Чтобы перейти от экспоненциальной формы к обычному представление числа, необходимо мантиссу умножить на десять в степени (порядок).
Действительное число может занимать от 4 до 10 байтов.
 |
Пример описания действительных переменных:
Var r1, r2: real; d: double;
|
Операции и выражения
Выражение задает порядок выполнения действий над данными и состоит из операндов (констант, переменных, обращений к функциям), круглых скобок и знаков операций.
Например: A + B * sin (x).
В таблице представлены основные алгебраические операторы языка программирования Object Pascal
 |
Операторы целочисленной арифметики DIV и MOD применяются только к целочисленным операндам.
DIV позволяет получать целую часть результата деления одного числа на другое.
Например, 15 DIV 7 = 2.
Оператор MOD получает остаток от деления одного числа на другое.
Например: 15 MOD 7 = 1
Для задания нужного порядка выполнения операций в выражении можно использовать скобки.
|
Стандартные функции
В языке определены стандартные функции. Некоторые арифметические функции представлены в таблице ниже.
 |
Величина угла тригонометрических функций должна быть выражена в радианах.
Для преобразования величины угла из градусов в радианы используется формула:
(α * 3,1415256) / 180, где α - величина угла в градусах, 3.1415256 - число π.
Вместо константы 3.1415256 можно использовать стандартную именуемую константу PI.
|
Функции преобразования
Функции преобразования типов часто используются при вводе и выводе информации
Например, для того чтобы вывести в поле вывода (компонент Label) диалогового окна значение переменной Real, необходимо преобразовать число в строку символов, изображающий данное число. Это можно сделать с помощью функции FloatToStr, которая возвращает строчное представление значения выражения, указанного в качестве параметра функции.
Основные функции преобразования типов
Пример использования преобразования типов в проекте.
Создадим такую процедуру TForml.ButtonlClick - обработчик события OnClick, исполнение которой дает возможность установить произвольный цвет окна и увеличить его высоту на произвольное целое количество пикселей, изменять положение кнопки относительно верхней и левой границ формы.
Для этого нужно:
- Разместить на форме четыре поля:
- первое для ввода значения цвета окна,
- второе для ввода заголовка окна формы;
- третье для ввода количества пикселей свойства left кнопки;
- четвертое для ввода количества пикселей свойства top кнопки.
2. Изменить значение свойства Text этих полей на ‘’ (пустой текст).
3. Разместить слева от каждого поля надпись, изменить значение свойства надписей Caption:
- первой- на Цвет формы;
- второй - на заголовок окна формы;
- третьей - на количество пикселей свойства left кнопки;
- четвертой – на количество пикселей свойства top кнопки.
4. Разместить на форме в правом нижнем углу кнопку, изменить значение ее свойства Caption на Изменить.
 |
5. Создать заготовку процедуры TForml.ButtonlClick, которая будет выполняться после выбора кнопки.
6. Ввести текст процедуры TForml.ButtonlClick:
procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
begin
form1.Color:=StringToColor(edit1.text); //меняем цвет формы
form1.Caption:=edit2.text;//Значения свойств изменились
button1.left:=StrToInt(edit3.text); //меняем положение кнопки относительно левого края окна формы
button1.top:= StrToInt (edit4.text); //меняем положение кнопки относительно верхнего края окна формы
end;
|
-
После запуска проекта откроется окно его исполнения. В соответствующие поля нужно ввести нужные значения цвета формы, например clRed, и т.д . После чего выбрать кнопку Изменить.
|
Анализ выполнения программного кода:
|
1. После выбора кнопки наступит событие OnClick, а следовательно, запустится на исполнение процедура TForml.ButtonlClick - обработчик события OnClick.
2. При выполнении первой команды процедуры текст, который будет введен в первое поле и станет значением свойства Text этого поля, будет преобразован в обозначение цвета (с использованием функции StringToColor (амер. string to color - строка в цвет)) и присвоен свойству Color формы, в результате чего цвет формы станет заданным.
3. Несмотря на то что в третье и четвертое поля ввода будут введены числа, программа будет воспринимать числа как текст. Поэтому нужно, сначала преобразовать этот текст в целое число. Для этого используется функция StrToInt (англ. string to integer -строка в целое).
|
|
Таким образом, при каждом запуске проекта на исполнение или перед каждым выбором кнопки можно вводить в поля разные значения, достигая тем самым установки нужного цвета окна и увеличения его высоты.
|
Величины текстового типа, операции над ними
Линейные алгоритмы
| |
