Презентация на тему "Операции и выражения в языке Паскаль"

Содержание

• 
  Слайд 1
  

  Операции и выражения Арифметические операции Для каждого типа данных определены действия, применимые к его значениям. Например, если переменная относится к порядковому типу данных, то она может фигурировать в качестве аргумента стандартных функций ord(), pred() succ() К вещественным типам эти функции применить невозможно.

• 
  Слайд 2
  

  Операции - стандартные действия, разрешенные для переменных того или иного типа данных. Все операции (за исключением унарных и not),требуют двух операндов.

• 
  Слайд 3
  

    Логические операции (and, or, not, xor) применимы только к значениям типа boolean. результатом выполнения операций также являются величины типа boolean. Для данных логического типа определены следующие логические операции NOT - отрицание:  NOT(True)=false;OR - логическое сложение(ИЛИ):  True OR False = True; AND - логическое умножение(И):  False AND True = False; XOR - исключающее ИЛИ: True XOR True = false;         True XOR False = True;

• 
  Слайд 4
  

  2. Операции сравнения(=, , >, =) применимы ко всем базовым типам. Их результатами также являются значения типа boolean. Операции целочисленной арифметики применимы только к целым типам. Их результат - целое число, тип которого зависит от типов операндов. a div b - деление а на b нацело (деление на 0 запрещено, поэтому в таких случаях операция выдает ошибку). Результат будет принадлежать к типу данных, общему для тех типов, к которым принадлежат операнды. Например, (shortint div byte = integer). Пояснить это можно так: integer - это минимальный тип, подмножествами которого являются одновременно и byte, и shortint.

• 
  Слайд 5
  

  a mod b - взятие остатка при делении а на b нацело. Тип результата, как и в предыдущем случае, определяется типами операндов, а 0 является запрещенным значением для b. В отличие от математической операции mod, результатом которой всегда является неотрицательное число, знак результата "программистской" операции mod определяется знаком ее первого операнда. Таким образом, если в математике (-2 mod 5)=3, то у нас (-2 mod 5)= -2. a shl k - сдвиг значения а на k битов влево (это эквивалентно умножению значения переменной а на 2k). Результат операции будет иметь тот же тип, что и первый ее операнд (а).

• 
  Слайд 6
  

  a shr k - сдвиг значения а на k битов вправо (это эквивалентно делению значенияпеременной а на 2k нацело). Результат операции будет иметь тот же тип, что и первый ее операнд (а). and,or,not,xor - операции двоичной арифметики, работающие с битами двоичного представления целых чисел, по тем же правилам, что и соответствующие им логические операции. Операции общей арифметики (+, -, *, /) применимы ко всем арифметическим типам. Их результат принадлежит к типу данных, общему для обоих операндов (исключение составляет только операция дробного деления /, результат которой всегда относится к вещественному типу данных).

• 
  Слайд 7
  

  Стандартные арифметические функции К арифметическим операциям примыкают и стандартные арифметические функции. Их список с кратким описанием приводитсяпо схеме:   Описание Тип аргумента Тип результата

• 
  Слайд 8
  

  abs(x)Абсолютное значение (модуль) числаАрифметическийСовпадает с типом аргумента arctan(x)Арктангенс (в радианах)АрифметическийВещественный cos(x)Косинус (в радианах)АрифметическийВещественный exp(x)Экспонента (ex)АрифметическийВещественный frac(x)Взятие дробной части числаАрифметическийВещественный int(x)Взятие целой части числаАрифметическийВещественный ln(x)Натуральный логарифм (по основанию e)АрифметическийВещественный

• 
  Слайд 9
  

  odd(x)Проверка нечетности числаЦелый boolean Pi Значение числа –Вещественный round(x)Округление к ближайшему целомуАрифметическийЦелый trunc(x)Округление "вниз" - к ближайшему меньшему целомуАрифметическийЦелый sin(x)Синус (в радианах)АрифметическийВещественный sqr(x)Возведение в квадратАрифметическийВещественный sqrt(x)Извлечение квадратного корняАрифметический Вещественный.

• 
  Слайд 10
  

  Арифметические выражения Все арифметические операции можно сочетать друг с другом - конечно, с учетом допустимых для их операндов типов данных. В роли операндов любой операции могут выступать переменные, константы, вызовы функций или выражения, построенные на основе других операций. Все вместе и называется выражением. Возможно определение выражения через выражение.

• 
  Слайд 11
  

  Примеры арифметических выражений: (x0) - выражение, результат которого принадлежит к типу boolean; (x mod k) + min(a,b) + trunc(z) - сочетание арифметических операций и вызовов функций; odd(round(x/abs(x))) - "многоэтажное" выражение.

• 
  Слайд 12
  

  Полнота вычислений В общем случае вычисление сложного логического выражения прекращается в тот момент, когда его окончательное значение становится понятным (например, true and (b

• 
  Слайд 13
  

  Порядок вычислений Если в выражении расставлены скобки, то вычисления производятся в обычном порядке (чем меньше глубина вложенности скобок, тем позже вычисляется заключенная в них операция). Если же скобок нет, то сначала вычисляются значения операций с более высоким приоритетом, затем - с менее высоким. Несколько подряд идущих операций одного приоритета вычисляются в последовательности "слева направо".

• 
  Слайд 14
  

  Приоритеты операций языка Pascal   ОперацииПриоритет Унарные операции+, -, not, @, ^, #Первый(высший) Операции *, /, div, mod, and, shl, shrВторой эквивалентные умножению Операции+,-, or, xorТретий эквивалентные сложению Операции сравнения=, , >, =, inЧетвертый

• 
  Слайд 15
  

  Замечание: Вызов любой функции имеет более высокий приоритет, чем все внешние относительно этого вызова операции. Выражения, являющиеся аргументами вызываемой функции, вычисляются в момент вызова. Примеры выражений (с указанием последовательности вычислений) для целых чисел: a + b * c / d (результат принадлежит к вещест- 3 1 2 венному типу данных);  a * not b or c * d = 0 (результат принадлежит к логиче- 2 1 4 3 5 скому типу данных); -min(a + b, 0) * (a + 1) (результат принадлежит к целочис- 3 2 1 5 4 ленному типу данных).

• 
  Слайд 16
  

  Совместимость типов данных В общем случае при выполнении арифметических (и любых других) операций компилятору требуется, чтобы типы операндов совпадали: нельзя, например, сложить массив и множество, нельзя передать вещественное число функции, ожидающей целый аргумент, и т.п. В то же время, любая процедура или функция, написанная в расчете на вещественные значения, сможет работать и с целыми числами.

• 
  Слайд 17
  

  Правила взаимозаменяемости различных типов данных Эквивалентность - это наиболее высокий уровень соответствия типов. Она требуется при действиях с указателями, а также при вызовах подпрограмм. Два типа - Т1 и Т2 - будут эквивалентными, если верно хотя бы одно из перечисленных ниже: Т1 и Т2 совпадают; Т1 и Т2 определены в одном объявлении типа; Т1 эквивалентен некоторому типу Т3, который эквивалентен типу Т2.

• 
  Слайд 18
  

  например: type T2 = T1; T3 = T1; T4,T5 = T2; Здесь эквивалентными будут Т1 и Т2; Т1 и Т3; Т1 и Т4; Т1 и Т5; Т4 и Т5. Т2 и Т3 - не эквивалентны!

• 
  Слайд 19
  

  Совместимость типов Совместимость типов требуется при конструировании выражений, а также при вызовах подпрограмм (для параметров-значений). Совместимость означает, что для переменных этих типов возможна операция присваивания - хотя во время этой операции присваиваемое значение может измениться: произойдет неявное приведение типов данных

• 
  Слайд 20
  

  Два типа Т1 и Т2 будут совместимыми, если верен хотя бы один вариант из перечисленных ниже: Т1 и Т2 эквивалентны (в том числе совпадают); Т1 и Т2 - оба целочисленные или оба вещественные; Т1 и Т2 являются подмножествами одного типа; Т1 является некоторым подмножеством Т2; Т1 - строка, а Т2 - символ; Т1 - это тип pointer, а Т2 - типизированный указатель Т1 и Т2 - оба процедурные, с одинаковым количеством попарно эквивалентных параметров, а для функций - с эквивалентными типами результатов

• 
  Слайд 21
  

  Совместимость по присваиванию В отличие от простой совместимости, совместимость по присваиванию гарантирует, что в тех случаях, когда производится какое-либо присваивание (используется запись вида a:=b; или происходит передача значений в подпрограмму или из нее и т.п.), не произойдет никаких изменений присваиваемого значения. Два типа данных Т1 и Т2 называются совместимыми по присваиванию, если выполняется хотя бы один вариант из перечисленных ниже: Т1 и Т2 эквивалентны, но не файлы; Т1 и Т2 совместимы, причем Т2 - некоторое подмножество в Т1; Т1 - вещественный тип, а Т2 - целый.

• 
  Слайд 22
  

  Приведение типов данных Неявное приведение типов данных Как известно, тип результата арифметических операций (а следовательно, и выражений) может отличаться от типов исходных операндов. Например, при "дробном" делении ( / ) одного целого числа на другое целое в ответе все равно получается вещественное. Такое изменение типа данных называется неявным приведением типов.

• 
  Слайд 23
  

  Если в некоторой операции присваивания участвуют два типа данных совместимых, но не совместимых по присваиванию, то тип присваиваемого выражения автоматически заменяется на подходящий. Это тоже неявное приведение. Причем в этих случаях могут возникать изменения значений. Скажем, если выполнить такую последовательность операторов a:= 10; {a: byte} a:= -a; writeln(a); То результат будет не -10, а 246 (246 = 256 - 10).

• 
  Слайд 24
  

  Неявное приведение типов данных можно отключить, если указать директиву компилятора {$R+}, которая принуждает компилятор всегда проверять границы и диапазоны. Если эта директива включена, то во всех ситуациях, в которых по умолчанию достаточно совместимости типов данных,будет необходима их эквивалентность. По умолчанию такая проверка отключена, поэтому обычно считается что эта директива находится в выключенном состоянии {$R-}.

• 
  Слайд 25
  

  Явное приведение типов данных Тип значения можно изменить и явным способом: просто указав новый тип выражения, например: a:= byte(b). В этом случае переменной а будет присвоено значение, полученное новой интерпретацией значения переменной b. Скажем, если b имеет тип shortint и значение -23, то в a запишется 233 (= 256 - 23). Приводить явным образом можно и типы, различающиеся по длине. Тогда значение может измениться в соответствии с новым типом. Скажем, если преобразовать тип longint в тип integer, то возможны потери из-за отсечения первых двух байтов исходного числа. Например, результатом попытки преобразовать число 100 000 к типу integer станет число 31 072, а к типу word - число 34 464.

• 
  Слайд 26
  

  Функции, изменяющие тип данных Список стандартных функций, аргумент и результат которых принадлежат к различным типам данных: trunc: real -> integer; round: real -> integer; val: string -> byte/integer/real; chr: byte -> char; ord: -> longint; 

• 
  Слайд 27