Переменные величины. Оператор присваивания

Понятие переменной величинывам известно из школьной математики. Пусть несколько лет назад ваш рост равнялся 130 см. Обозначим этот факт так: r=130. Теперь он равен 140 см, то есть r=140. Получается, что величина r изменилась.Поэтому она называется переменной величиной. Числа 130 и 140 называются значениями переменной величиныr.

Любой язык программирования умеет обращаться с переменными величинами. Без них он был бы очень слаб и смог бы извлечь из компьютера только возможности карманного калькулятора. Точно так же алгебра без переменной величины превратилась бы в арифметику. Однако, преимущества применения переменных величин нам откроются позже, а пока наша задача - к ним привыкнуть.

Что же мы можем делать с переменными величинами, программируя на Паскале? Прежде всего, мы можем задавать компьютеру значение той или иной переменной величины. Это мы можем сделать при помощи нового оператора, который называется оператором присваивания. Так, если мы хотим сказать, что а имеет значение 6, то должны записать а := 6 . Как видите, вместо значка = употребляется значок :=. Он называется знаком присваивания, а сама запись а:=6 называется оператором присваивания. Говорят, что величине а присваивается значение 6. С момента выполнения оператора а:=6 компьютер будет помнить, что а равно шести.

Справа от значка := в операторе присваивания можно писать не только числа, но и переменные величины, и выражения. Выражение пока будем понимать так, как его понимает школьная математика. Например, после выполнения следующего фрагмента программы: . . . . a:=2*3+4; b:=a; y:=a+b+1. . . . компьютер будет знать, что a равно 10, b равно 10, y равно 21. Еще несколько примеров:

Необходимо помнить, что компьютер выполняет оператор присваивания "в уме", то есть результат его выполнения не отображается на экране. Если мы хотим видеть результат выполнения оператора присваивания, используем WriteLn. Примеры:

Нужно иметь в виду, что слева от знака := может стоять только переменная величина, но не число и не выражение. Можно писать с:=34, но нельзя писать 34:=с. Можно писать z:=f-v+990 , но нельзя писать f-v+990:=z. Правило это принято потому, что оператор присваивания сначала смотрит или вычисляет, какое значение имеет правая часть, а затем присваивает это значение переменной, стоящей в левой части. Нет смысла присваивать значение числу или выражению.

Обратите внимание на один важный момент. Когда школьник видит выражение (например, d+2d), он не обязательно его вычисляет. Он может его преобразовать или, скажем, упростить (получив 3d). Компьютер же, видя выражение, сначала его, может быть, и упростит, но затем обязательно вычислит. А для этого он должен знать численные значения входящих в него величин (в нашем случае это величина d). Таким образом, вычисляя правую часть оператора присваивания (например, y:=a+b+1), компьютер должен обязательно заранее знать, чему равны переменные, из которых эта правая часть состоит (в нашем случае это a и b). Ответственность за это знание лежит полностью на программисте. Пусть забывчивый программист записал такой фрагмент: . . . а:=10; y:=a+b+1 . . . , нигде в программе не придав b никакого значения. Естественно, при вычислении выражения a+b+1 компьютер не будет знать, чему равно b. В такой ситуации разные языки программирования поступают по-разному. Некоторые просто отказываются вычислять выражения, некоторые подставляют вместо b нуль, Паскаль же иногда может поступить довольно вредно: вместо b он подставит, что бог на душу положит, и получит сногсшибательный результат, например, игрек становится равным -8904 .

Подведем предварительные итоги обсуждения очень важного оператора присваивания:

Оператор присваивания состоит из знака присваивания := , слева от которого пишется переменная, а справа - число, переменная или выражение. При выполнении оператора присваивания компьютер "в уме" (то есть ничего не показывая на мониторе) вычисляет правую часть и присваивает вычисленное значение переменной, стоящей в левой части.

Задание 4: Какое значение будет присвоено переменной t после выполнения фрагмента: k:=1+2; s:=2*k; t:=6-s ?

Описания переменных(VAR)

В 4.5 я писал фрагменты программ, содержащих переменные величины. А теперь пришло время писать такие программы целиком. Но для этого я должен написать кое-что выше begin, чего раньше не делал. Вот пример программы:

VAR a,b : Integer;
BEGIN
a:=100;
b:=20;
WriteLn (a + b)
END.

Очевидно, эта программа напечатает число 120. В программе новостью для нас является только первая строка. Называется она описаниемпеременных величин а и b. Я пока не буду излагать правила составления описаний переменных. Скажу только, что описание начинается со служебного слова var(читается ВАР, это сокращение от английского variable - переменная). После него записываются имена всех переменных, встречающихся в программе с указанием через двоеточие типа значений, которые каждая переменная имеет право принимать. В нашем случае я записал имена переменных а и b, так как только они встречаются между BEGIN и END. Слово Integer(читается " 'интеджер", переводится ЦЕЛЫЙ) указывает, что а и b имеют право быть целыми числами, а не дробными. Смысл подобного ограничения в том, что Паскаль по-разному работает с целыми и дробными числами, а поскольку он язык строгий, то требует, чтобы программист точно указал, к какому из этих двух типов относятся числа.

Зачем нужно описание? Для понимания этого сначала нужно вспомнить, для чего нужна компьютеру память и как она устроена (см.3.2), а также порядок работы человека на компьютере (см.2.7).

После того, как программист ввел программу в память, он приказывает компьютеру ее исполнить. Но компьютер при этом не сразу принимается выполнять программу, а сначала совершает компиляцию, то есть перевод программы с Паскаля на собственный машинный язык. (Часто вместо термина «компиляция» употребляют более общий термин «трансляция»). Во время компиляции компьютер производит некоторые подготовительные действия, одним из которых является отведение в памяти места под переменные величины, упомянутые в программе. При этом компьютер "рассуждает" так: Раз в программе упомянута переменная величина, значит она в каждый момент времени будет иметь какое-то значение, которое, хочешь не хочешь, надо помнить. Лучше, чтобы не спутаться, заранее отвести в памяти определенное место для запоминания текущего значения каждой переменной величины и только потом уже выполнять программу. Будем называть место, отведенное в памяти под данную переменную, ячейкой.

Теперь нам понятно, зачем в паскалевской программе нужно описание - чтобы перечислить компьютеру переменные, под которые он должен отвести ячейки в памяти. Если мы забудем упомянуть в описании какую-нибудь переменную, то под нее в памяти не будет отведена ячейка и компьютер не сможет ее запомнить, а значит и вообще не сможет с ней работать. Паскаль строг к программисту, он заставляет его самого перечислять в описании все переменные, встречающиеся в программе. Бэйсик более добр - если программист поленился написать описание, Бэйсик сам просматривает программу и выискивает переменные величины, чтобы отвести для них место. Однако, не всегда доброта лучше строгости . . .

Итак, при решении задачи в памяти компьютера находится программа решения задачи, а в другом месте памяти - значения переменных, описанных в программе. Кстати, вы можете узнать, сколько байтов в памяти займет текст программы, если посчитаете, сколько в ней букв и других символов (включая пробелы).

Вы можете сказать: Зачем хранить значения 100 и 20 в каком-то другом месте, если они содержатся прямо в тексте программы, которая и без того хранится в памяти? Получается, что эти числа хранятся в двух разных местах памяти. Ответ на этот вопрос выходит за рамки книги.

4.6.1. Integer и LongInt

Итак, в Паскале принято правило, что если человек описал переменную, как Integer, то он разрешает ей принимать значения только целого числа. Число типа Integer занимает в памяти два байта. Значит, под переменные а и b компьютер отводит в памяти ячейки по два байта каждая. Два байта - это маленький объем памяти и уместиться в него может лишь небольшое целое число, а именно - число в диапазоне от -32768 до 32767. Если бы в предыдущем примере вам понадобилось взять а=40000, то Паскаль получил бы неправильную сумму.

Для того, чтобы переменная имела право принимать значения больших целых чисел, она должна быть описана не как Integer, а как LongInt(сокращение от Long Integer - Длинное Целое, читается “лонг’инт”). Под переменную типа LongInt компьютер отводит в памяти 4 байта и она может принимать значения в диапазоне от ‑2147483648 до 2147483647.

Задание 5: Население Москвы равняется а=9000000 жителей. Население Нью-Васюков равняется b=1000 жителей. Напишите программу, которая определяет разницу в числе жителей между двумя городами. Используйте переменные величины.

Задание 6: Попробуйте ввести ошибку. Опишите переменные величины не как LongInt, а как Integer. Какова реакция Паскаля?

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: