Транслирующая грамматика переводящая условный оператор языка pascal. Условные операторы. Условный оператор IF

Пример 2. Вычисление значения функции согласно условию. Пусть необходимо найти значение функции:

Оператором называется предложение языка программирования, задающее полное описание некоторого действия, которое необходимо выполнить. Основная часть программы на языке Турбо Паскаль представляет собой последовательность операторов. Разделителем операторов служит точка с запятой. Все операторы языка Турбо Паскаль можно разделить на две группы: простые и структурные.

Операторы, не содержащие никаких других операторов, называются простыми . К ним относятся операторы присваивания, безусловного перехода, вызова процедуры и пустой оператор.

Оператор присваивания

Оператор присваивания (:=) предписывает выполнить выражение, заданное в его правой части, и присвоить результат переменной, идентификатор которой расположен в левой части. Переменная и выражение должны быть совместимы по типу.

Оператор присваивания выполняется следующим образом: сначала вычисляется выражение в правой части присваивания, а затем его значение присваивается переменной, указанной в левой части оператора.

Например, для оператора

Rezult:=A div В;

сначала выполняется целочисленное деление значения переменной А на значение переменной В , а затем результат присваивается переменной Rezult .

Примеры применения оператора присваивания:

А := 8;

S:= A * В ;

Ostatok:= A mod B;

Ratio:= A / B;

Оператор безусловного перехода (go to)

Оператор безусловного перехода (go to) означает "перейти к" и применяется в случаях, когда после выполнения некоторого оператора надо выполнить не следующий по порядку, а какой-либо другой, отмеченный меткой оператор.

Напомним, что метка объявляется в разделе описания меток и может содержать как цифровые, так и буквенные символы.

При использовании оператора go to необходимо помнить, что областью действия метки является только тот блок, в котором она описана. Передача управления в другой блок запрещена.

Правила использования оператора безусловного перехода. Использование безусловных передач управления в программе считается теоретически избыточным и подвергается серьезной критике, так как способствует созданию малопонятных и трудно модифицируемых программ, которые вызывают большие сложности при отладке и сопровождении. Поэтому рекомендуется минимальное использование оператора go to с соблюдением следующих правил:

Следует стремиться применять операторы перехода (если кажется невозможным обойтись без них) для передачи управления только вниз (вперед) по тексту программы; при необходимости передачи управления назад следует использовать операторы цикла;

Расстояние между меткой и оператором перехода на нее не должно превышать одной страницы текста (или высоты экрана дисплея).

Пример применения оператора безусловного перехода:

label Metka; {в раздале описания меток описали метку с именем Metka }

begin {основная программа}

{операторы основной программы}

{операторы основной программы помеченные меткой}

Порядок выполнения работы

Изучить теоретические сведения по теме: “Написание программы на Паскале с использованием операторов присваивания и безусловного перехода ”.

Получить индивидуальное задание у преподавателя и разработать программу в соответствии с поставленной задачей.

Показать работающую программу преподавателю.

Ответить на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы

Основные элементы программирования.

Основные характеристики программы. Понятия языка, оверлеев, глобальных и локальных блоков.

Операторы языка программирования Паскаль. Оператор присваивания. Формат, примеры.

Оператор безусловного перехода. Формат, примеры. Основные правила использования

Лабораторная работа № 7

Написание программы на Паскале с использованием условных операторов и оператора выбора Case

Цель работы : формирование знаний и умений по работе с операторами языка. Приобретение навыков написания программ с использованием операторов присваивания и безусловного перехода.

Краткие теоретические сведения

Условные операторы

Условные операторы предназначены для выбора к исполнению одного из возможных действий (операторов) в зависимости от некоторого условия (при этом одно из действий может быть пустым, т. е. отсутствовать). В качестве условий выбора используется значение логического выражения.

В Турбо Паскале имеются два условных оператора: if и case.

Оператор условия if

Оператор условия if является одним из самых популярных средств, изменяющих естественный порядок выполнения операторов программы.

Он может принимать одну из следующих форм:

if <условие> then <оператор1>

else <оператор2>;

if <условие> then <оператор>;

В переводе с английского языка данные форматы можно определить как:

ЕСЛИ<условие> ТО<оператор1> ИНАЧЕ<оператор2>

ЕСЛИ<условие> ТО<оператор>

Оператор условия if выполняется следующим образом. Сначала вычисляется выражение, записанное в условии. В результате его вычисления получается значение булевского типа.

В первом случае, если значение выражения есть True (истина), выполняется <оператор1>, указанный после слова then (в переводе –“то”). Если результат вычисления выражения в условии есть False (ложь), то выполняется <оператор2> .

Во втором случае, если результат выражения True , выполняется <оператор>, если False - оператор, следующий сразу за оператором if . Операторы if могут быть вложенными .

Пример фрагмента программы с оператором условия if:

if Ch="N" then Parol:= True

else Parol:= False;

if Parol = True then

if X = 100 then Write("Пароль и код правильные")

Writeln("Ошибка в коде");

В данном примере с клавиатуры считывается значение переменной символьного типа Ch . Затем проверяется условие С h =" N " . Если оно выполняется, то переменной Parol булевского типа присваивается значение True , если условие не выполняется, False . Затем с клавиатуры считывается значение кода X . Далее оператор if проверяет условие Parol = True. Если оно имеет значение True , то выполняется проверка введенного пароля оператором if X=100 . Если условие Х=100 имеет значение True , то выводится сообщение "Пароль и код правильные", и управление в программе передается на оператор, следующий за словом end , если оно имеет значение False , выполняется составной оператор, стоящий после, слова else , который выводит на экран видеомонитора сообщение "Ошибка в коде", и вызывает стандартную процедуру Halt(1) для остановки программы.

Особенность применения оператора if . При использовании вложенных условных операторов может возникнуть синтаксическая неоднозначность, например:

if условие1 then if условие2 then <оператор1> else <оператор2>

Возникающая двусмысленность, к какому оператору if принадлежит часть else <оператор2>, разрешается тем, что служебное слово else всегда ассоциируется (связывается) с ближайшим по тексту служебным словом if, которое еще не связано со служебным словом else .

В связи с этим следует проявлять аккуратность при записи вложенных операторов условия.

Пример 1 . Составить программу, которая вычисляет частное двух целых чисел. В связи с тем, что делить на нуль нельзя, организовать контроль ввода данных.

Для контроля вводимых значений делителя используем оператор условного перехода if ... then ... else.

Текст программы может выглядеть следующим образом:

program Primer1;

А, В: integer;

Write("Введите значение делимого А: ");

Write("Введите значение делителя В: ");

if B=0 {Контроль ввода числа B }

then Writeln("Ha нуль делить нельзя") {Условие выполнено}

{Условие не выполнено}

Rezult:= А / В;

Writeln("Частное чисел ",А," и " ,В, " = ", Rezult);

Оператор перехода позволяет перейти от текущего места выполнения программы в другое место, которое не является следующим по порядку. Данный оператор нарушает нормальный ход выполнения программы.

Переход осуществляется при помощи так называемых меток.
Метка - это идентификатор или целое число без знака в диапазоне от 0 до 9999, которое находится перед каким-либо оператором программы и отделен от него двоеточием. Все используемые в программе метки должны быть предварительно объявлены в разделе объявления меток, начинающимся СЛОВОМ label.

Можно теоретически показать, что рассмотренных операторов вполне достаточно для написания программ любой сложности. В этом отношении наличие в языке операторов перехода кажется излишним. Более того, современная технология структурного программирования основана на принципе “программировать без GOTO”: считается, что злоупотребление операторами перехода затрудняет понимание программы, делает ее запутанной и сложной в отладке. Тем не менее в некоторых случаях использование операторов перехода может упростить программу.

Оператор перехода имеет вид:

Здесь goto — зарезервированное слово (перейти [на метку]); — метка.

Label 1; // Объявляем метку с именем 1 var
a: Integer; begin
a: = 10;
Goto 1; // Переход на метку 1
а:= sqrt(a); // Этот оператор не будет выполняться никогда! 1: а:= а + а; // Оператор, помеченный меткой 1 end;

Операторы условного перехода

Оператор условия предназначен для выполнения или невыполнения каких-либо действий, зависящих от результата условия типа Boolean. Этот оператор применяют для разветвления выполнения программы,
т. е. если данное условие истинно (и только в этом случае!), то выполняется некоторая последовательность операторов, в противном случае выполняются другие операторы. Вид оператора условия таков:

if условие then оператор1 else оператор2;

Оператор условия может быть записан и в упрощенной форме:

if условие then оператор;

Приведем примеры использования операторов условия:

if а > 0 then b: = sqrt (a) else b: = a * 2; // Оператор условия
if a = 10 then b: = b + 1; // Упрощенная форма

Для того чтобы организовать ветвление на несколько направлений (более двух), можно использовать несколько операторов условия, вложенных друг в друга. Вложение операторов условия происходит по тем же правилам, что и вложение составных операторов.

В отличие от других языков программирования в Object Pascal приоритет операций отношения меньше, чем у логических» операции, по этому отдельные составные части сложного логического выражения заключаются в скобки. Например, такая запись предыдущего оператора будет неверной:
if a>b and b 0 then …// Ошибка так как фактически (с учетом приоритета операции) компилятор будет транслировать такую строку:
if a> (b and b)0 then…

При решении большинства задач вычислительные процессы разветвляются. Для определения дальнейшего направления исполнения программы используются выбирающие операторы. К этому классу относится условный оператор и оператор выбора .

Условный оператор, используемый для разветвления алгоритма на два направления, является одним из ключевых средств не только языка Паскаль , но и любого другого языка программирования.

Условный оператор может быть в двух формах: полной и краткой.

Полная форма условного оператора

Полная форма условного оператора в языке Паскаль имеет следующий вид:

• if выражение then
• оператор1
• оператор2

Элемент выражение является логическим выражением. Если выражение имеет значение true (истина), то выполняется оператор1 (ветвь then ), иначе – оператор2 (ветвь else ). Затем, управление передается оператору, следующему после условного.

Рассмотрим фрагмент кода программы, определяющей минимальное значение из двух чисел:

{Фрагмент кода программы}

• if (a > b) then
• minDig:= b
• minDig:= a;
• writeln (minDig);

Если значение переменной a окажется больше значения переменной b , то выполнится оператор присваивания по ветке then (minDig получит значение b ), иначе - по ветке else (minDig получит значение a ), затем будет выведено значение переменной minDig .

В условном операторе после then и после else может располагаться только один оператор. Поэтому, если требуется использовать не один, а несколько операторов, то применяется составной оператор.

Краткая форма условного оператора

Краткая форма условного оператора записывается в следующем виде:

• if выражение then
• оператор

Если выражение принимает значение true (истина), то выполняется оператор , в противном случае происходит переход к следующему оператору программы. Так, в ниже следующем фрагменте кода программы, если число х окажется нечетным, то его значение будет увеличено на 1 (т. е. станет четным), в противном случае происходит переход к выводу значения х на экран.

Структурированными операторами называются такие операторы, которые включают в себя другие операторы и управляют последовательностью их выполнения. К ним относятся:

• составной оператор;
• условный оператор If ;
• условный оператор Case ;
• оператор цикла Repeat ;
• оператор цикла While ;
• оператор цикла For .

Составной оператор

Часто необходимо, чтобы по отношению к какому-то действию несколько операторов воспринимались в программе как один оператор. Такой оператор может быть получен, если необходимую последовательность операторов объединить операторными скобками. Служебные слова Begin и End называются операторными скобками.

Формат оператора:

оператор №1;

оператор №2;

оператор №3;

оператор № n-1;

оператор № n; End;

Слово Begin играет роль открывающей скобки, слово End – роль закрывающей скобки.

Составной оператор воспринимается как единый оператор. Его можно вставлять в любое место программы, где допускается только один оператор.

Операторы, входящие в составной оператор, как и всякие операторы, разделяются точкой с запятой, но перед end этот разделитель можно не ставить. После end точка с запятой необходима как разделитель между составным оператором и следующим оператором.

В последующих разделах смысл и назначение составного оператора будут проиллюстрированы на многочисленных примерах.

Условный оператор IF

Оператор If реализует алгоритмическую конструкцию «Решение» и позволяет изменить порядок выполнения операторов в зависимости от истинности или ложности некоторого условия. Формат оператора может быть записан в двух формах: полной и неполной форме.

Формат оператора в полной форме:

If<условие> Then<оператор 1> Else<оператор 2>

Формат оператора в неполной форме:

If<условие>Then<оператор 1>

If (если), Then (тогда), Else (иначе) – зарезервированные слова.

Блок-схемы оператора if представлены ниже:

Условный оператор работает следующим образом. Сначала вычисляется условное выражение < условие >. Если результат есть True (истина), то выполняется < оператор 1 > (после слова Then), а < оператор 2 > пропускается. Если результат есть False (ложь), то < оператор 1 > пропускается, а выполняется < оператор 2 > (после слова Else). Перед Else никогда не ставится точка с запятой, поскольку это еще не конец оператора If .

Часть Else <оператор 2> условного оператора If может быть опущена. Если < условие > оператора If принимает значение True , то выполняется <оператор 1> , в противном случае этот оператор пропускается. В этом случае формат условного оператора имеет неполную форму:

Сравним две конструкции:

If <условие>Then<оператор 1>;

If <условие>Then<оператор 1>; <оператор 2>;

В первой строке <оператор 1> или выполняется, или не выполняется в зависимости от выполнения <условия> . Во второй строке <оператор 2> выполняется всегда, поскольку после <оператора 1> стоит разделитель «;» и все что стоит поле разделителя считается другим оператором. Поэтому в соответствии с форматом оператора If после зарезервированных слов Then и Else может стоять всего лишь один оператор.

Пример:

If a > 0 Then b:=1;

If a > 0 Then b:=1; a:=b; {оператор a:=b; выполняется всегда}

Если же необходимо выполнить после Then и Else не один, а несколько операторов, то следует поставить операторные скобки, т.е. использовать составной оператор.

В этом случае оператор If будет иметь следующий вид:

If<условие>Then

оператор 11;

оператор 1n;

оператор 21;

оператор 2n;

Пример .

If a>0 Then begin b:=1; a:=b; end;

ЗАДАЧА 1. Вычислить значение функции, заданной неравенствами

y=x+1 при x<0; y=2∙x при x>0. program a5; var x,y:real; begin write(‘Введите значение x: ’); readln(x); if x writeln(‘Значение у равно: ’, y:6:2) end.

Результаты работы программы:

Введите значения x:0.5

Значение у равно: 1.00

ЗАДАЧА 2. Написать программу решения квадратного уравнения. Если дискриминант меньше нуля, то выводить соответствующее сообщение.

Program a6; var a,b,c:real; {коэффициенты уравнения} x1,x2:real; {корни уравнения} d:real; {дискриминант} begin Writeln(‘Решение квадратного уравнения’:50); Write(‘Введите значения коэффициентов a,b,c:’); Readln(a,b,c); {ввод коэффициентов} d:=b*b-4*a*c; if (d<0) then Writeln(‘Уравнение не имеет корней.’) else begin {операторные скобки} x1:=(-b+sqrt(d))/(2*a); x2:=(-b-sqrt(d))/(2*a); WriteLn(‘Корни уравнения: ’, x1:8:2,x2:8:2); end; end.

Результаты работы программы:

Решение квадратного уравнения

Введите значения коэффициентов a,b,c:3 1 6

Уравнение не имеет корней.

В операторе If может быть использован не только составной оператор, но и любой структурированный оператор. В качестве такого оператора может использоваться и рассмотренный нами условный оператор If . В этом случае говорят о вложенных операторах If .

Пример.

При работе с вложенными операторами if следует учитывать следующие правила:

• перед зарезервированным словом else символ «;» никогда не ставится;
• зарезервированное слово else всегда связывается с ближайшим перед ним стоящим зарезервированным словом then .

ЗАДАЧА 3. Усовершенствуем программу решения квадратного уравнения (ЗАДАЧА 2). При значении коэффициента a=0 уравнение вырождается. В программе этот факт не учитывался, что вызовет фатальную ошибку при исполнении программы (деление на нуль). Для того чтобы исключить деление на нуль, выполним проверку значения коэффициента а после его ввода оператором Readln(a,b,c) .

Поскольку переменная a объявлена в программе как переменная вещественного типа, ее численное значение в машине представлено не точно, с некоторой погрешностью. Поэтому запись типа

Возможны несколько вариантов проведения корректного сравнения значений вещественной переменной с нулем:

ЗАДАЧА 4. Усовершенствованная программа решения квадратного уравнения.

Program a7;Var a,b,c:real; {коэффициенты уравнения} x1,x2:real; {корни уравнения} d:real; {дискриминант} begin Writeln(‘Решение квадратного уравнения’:50); Write(‘Введите значения коэффициентов a,b,c: ’); Readln(a,b,c); {ввод коэффициентов} if round(a)<>0 then begin d:=b*b-4*a*c; if d<0 then Writeln(‘Уравнение не имеет корней.’) else begin{операторные скобки} x1:=(-b+sqrt(d))/(2*a); x2:=(-b-sqrt(d))/(2*a); WriteLN(‘Корни уравнения: ’, x1:8:2,x2:8:2); end; end else Writeln(‘Деление на нуль.’); end.

Результаты работы программы:

Решение квадратного уравнения Введите значения коэффициентов a,b,c:0 1 6 Деление на нуль.

Условный оператор выбора Case

Оператор выбора является обобщением оператора If и используется в тех случаях, когда необходимо выполнить только один оператор из совокупности операторов в зависимости от значения ключа выбора.

В качестве ключа выбора используется выражение, которое располагается между зарезервированными словами Case и of. Выражение может быть целого, логического и символьного типов. Выражение не может иметь тип Real, String.

Формат оператора:

Case of "<ключ выбора>" константа1:оператор 1; константа2:оператор 2; константа3:оператор 3; ... константаN-1:оператор N-1; константаN:оператор Nn; Else оператор End;

Здесь Сase (в случае), of (из), Else (иначе), End (конец) являются зарезервированными словами.

Ключ выбора – это выражение любого типа кроме Real и String .

Константа1 – константа того же типа, что и выражение.

Оператор1 – произвольный оператор.

Оператор выбора действует следующим образом. Вначале вычисляется выражение <ключ выбора> , а затем в последовательности операторов отыскивается такой, которому предшествует константа, равная вычисленному значению <ключ выбора> . Найденный оператор выполняется, после чего оператор выбора завершает свою работу (управление передается на end). Если в списке констант не будет найдена константа, соответствующая вычисленному значению ключа выбора, управление передается оператору, стоящему за словом Else .

Часть Else <оператора> можно опустить, тогда при отсутствии в списке констант нужной константы ничего не происходит, и оператор выбора просто завершает свою работу.

ЗАДАЧА 5. Написать программу простого калькулятора .

Program a8; var x,y:real; z:real; {результат} op:char; {ключ выбора} begin Write(‘Введите операнды x,y: ’); Readln(x,y); Write(‘Введите операцию(+,-,*,/): ’); Readln(op); case op of ‘+’:z:=x+y; ‘-‘:z:=x-y; ‘*‘:z:=x*y; ‘/‘:if y0 then z:=x/y Elsewriteln(‘Деление на нуль’); Else writeln(‘Действие не предусмотрено!’); end; {op} {так можно пометить, «чей» end} writeln(‘Результат равен=’,z:8:2); end.

Результаты работы программы:

Введите операнды x,y:4 2

Введите операцию (+,-,*,/):*

Результат равен= 8.00

В программе ключом выбора является переменная символьного типа. В зависимости от введенного значения символов (+, -, *, /) выполняется одно из арифметических действий: сложение, вычитание, умножение или деление. Если в качестве делителя будет введен нуль, то деление невозможно и выдается сообщение «Деление на нуль». Если будет введен какой-либо другой символ, то результатом будет сообщение «Действие не предусмотрено!». Если введены допустимые операции, то выдается результат.

ЗАДАЧА 6. Написать программу, которая запрашивает у пользователя номер дня недели, затем выводит название дня недели или сообщение об ошибке, если введены неверные данные.

Program a9; Var n: integer; {номер дня недели} Begin write(‘Введите номер дня недели:’); readln(n); case n of 1: writeln(‘Понедельник’); 2: writeln(‘Вторник’); 3: writeln(‘Среда’); 4: writeln(‘Четверг’); 5: writeln(‘Пятница’); 6: writeln(‘Суббота’); 7: writeln(‘Воскресенье’); else write(‘вы ошиблись!’) end; {n} end.

Результаты работы программы:

Введите номер дня недели:1

Понедельник

Ни одна константа не должна совпадать с другой. Если для нескольких констант необходимо выполнить один и тот же оператор, то их можно перечислить через запятую, например

case n of 1,3,5,7,9: writeln(‘Это нечетные цифры’); 2,4,6,8,10: writeln(‘Это четные цифры’); end;