ЛЕКЦИЯ 13. ОБЪЕКТЫ И КЛАССЫ

13.1. Понятие объекта и класса

       Начиная с появления языков SmallTalk и Si++ возникла новая методология в технологии программирования – объектно-ориентированное программирование (ООП), основанное на более высоком уровне абстрагирования и модульности. В языке Паскаль эта методология появилась начиная с версии 5.5 (1985 г.). Ключевым понятием ООП является объект, который представляет новый структурированный тип переменных. Подобно обыкновенной записи типа Record переменная типа объект под одним именем объединяется как данные различных типов так и процедура и функции обработки этих данных. Такое объединение данных и процедур их обработки называемое инкансуляцией с приданием ему свойств наследования и полиморфизма оказалось удивительно плодотворным и заставило пересмотреть стандартные способы мышления на которых основано программирование. Инструментарий и методология ООП постоянно совершенствуется от версии к версии языка Паскаль.

       В Delphi для объектов введен специальный тип - Class. Переменные типа ClassObject, поддерживающий старую версию. называются объектами для совместимости с предыдущими версиями языка Паскаль оставлен так же тип

       Важным отличием типа Class от Object является то, что объекты типа класс являются динамическими переменными (см. л.12), однако при обращении к объекту не используется символ « ^ ».

ЛЕКЦИЯ 12. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ УКАЗАТЕЛЕЙ.

12.1. Статическое и динамическое распределение

оперативной памяти.

       Все команды и данные программы во время ее выполнения размещаются в определенных ячейках оперативной памяти. (см. п.1.3). При этом часть данных размещается в ячейки памяти еще на этапе компиляции и в процессе работы программы их адреса относительно начала программы не изменяются. Такое размещение данных и команд называется статическим и соответствующие этим данным переменные называются статическими переменными.

       В языке Паскаль возможна также организация динамического размещения данных, при котором под некоторые данные и программы память выделяется непосредственно во время выполнения по мере надобности, а после решения требуемой задачи память освобождается для других данных. Соответствующие таким данным переменные называются динамическими переменными.

ЛЕКЦИЯ 11. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ФАЙЛОВ

11.1. Понятие файла

       В программировании слово файл встречается на каждом шагу. Вы с этим понятием познакомились уже на первой лекции (см. п.1.4), и знаете, что файлы предназначены для размещения данных на внешних носителях (обычно дисках), и последующей работы с этими размещенными данными.

       В языке Паскаль для организации и последующей работы с файлами предусмотрен специальный файловый тип переменных. Операциями над переменными файлового типа соответствуют определенные действия над внешними носителями (дисками, магнитными лентами, принтерами,......).

       Переменная файлового типа, или коротко файл, в языке Паскаль представляет последовательность однотипных компонент, соответствующих последовательности записей на внешнем носителе. В отличие от массива, количество компонент заранее не оговаривается и компоненты файла не имеют индексов. Файловые переменные в Delphi вводятся следующим образом:

       Type

       ......

        Var

         Fl1,Fl2:File of <тип компонент>;//типизированные

         Lw,Lr:TextFile;//текстовые файлы

         f1,f2,f3:File;нетипизированные файлы

       ......

       Объясняя принципы работы с файлами, можно для наглядности считать, что каждый файл записан на некоторой магнитной ленте.

       Указатель определяет положение магнитной головки магнитофона, с помощью которой осуществляется покомпонентная запись или чтение информации. В начале файла записана информация о файле BOF (Begin of File), его имя, тип, длина и т.д., в конце файла помещается признак конца файла EOF (End of File). Если  файл пуст, то BOF и EOF совмещены, а указатель установлен в ноль. Если файл не пуст, то указатель совмещен либо с началом некоторой компоненты и его значение равно номеру этой компоненты (нумерация начинается с нуля), либо указатель совмещен с признаком конца и его значение равно количеству компонент.

ЛЕКЦИЯ 10. ПРОГРАММИРОВАНИЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЗАПИСЕЙ

10.1. Понятие записи.

       Удобство использования структурированных типов когда под одним именем объединяется целый набор данных было продемонстрировано на примере массивов, строк и множеств. Указанные типы объединяют под одним именем одинаковые данные. В отличие от них, записи позволяют объединить под одним именем разнотипные данные, что открывает более широкие возможности для составления программ.

       Запись – это структура данных в которой под одним именем объеденены переменные, в общем случае разного типа, которые называются полями.

       Запись в Delphi описывается в общем случае, следующим образом:

       Type

               Tzap=record

                 a,b,c:Typ1;         Разделы фиксированной части

                 e,f:Tep2;                 записи

                 ........

                 z,x,y,u:Typn;

                 case k:byte of

                 1:(d:Typ01;         Разделы вариантной части

                        g:Typ02);         записи

                 ........

                 m:(p,q:Typ1m)

               end;

       Var

                 Z1,Z2:Tzap;

       ................

       Здесь z1, z2 – записи, a, b,......p, q – поля этих записей. Записи в общем случае имеют фиксированную и вариантную части. Вариантная часть всегда последняя. В ней, в зависимости от того, какое значение примет переменная k, (в общем случае она может быть любого перечисляемого типа) к записи добавляется один из разделов 1...m заключенных в скобки. Возможны записи имеющие только фиксированную часть (отсутствует вариантная часть) или имеющие только вариантную часть (отсутствует фиксированная часть).

ЛЕКЦИЯ 9. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СТРОКОВЫХ ПЕРЕМЕННЫХ

9.1. Описание строковых переменных

       Понятие текст, строка знает каждый, кто читает книги. Это фактически запись с помощью букв, цифр и всевозможных символов некоторой информации. Для удобства обработки этой информации в языке Паскаль наряду с текстовыми файлами введены специальные переменные, которые называются строками.

       Строковые переменные аналогичны одномерным массивам из символов (arrya[0..N] of Char, N – текущая длина строки). Отличие от массива заключается в том, что N динамически меняется по мере изменения длины строки, при этом символы располагаются в строке под номерами [1],...[N], а нулевой индекс служебный. Описания переменных типа строка в Delphi производится следующим образом:

Var

       St,St1,St2:string;//N ≤ 2 Гбайт

       S:string[Nr];//N ≤ Nr ≤ 255,Nr:const

       S1:ShortString;//N ≤ 255,

       Sw:WideString;//широкая строка

       Sp:Pchar;//нуль – терминантная строка

       Наиболее часто при программировании используются строки String длина которых в Delphi может меняться от 0 до 2 Гбайт и к тому же они являются указателями (см. Лекцию 12) и память для этих строк выделяется по мере надобности.

       Заметим, что в стандартном Паскале длина строки не превосходит 255 и в Delphi такие строки имеют типы String[N] и ShortString. Строки типа WideString и Pchar используются в основном для совместимости с Windows и OLE технологиями, поэтому в данном курсе они не рассматриваются.

ЛЕКЦИЯ 8. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПЕРЕМЕННЫХ ТИПА МНОЖЕСТВА

8.1. Понятие множества

       В математике под множеством понимается неупорядоченный набор различных однотипных элементов. Весь набор элементов Ω={ω1, ω2, ..... ωn} называется пространством элементов. Различные наборы, например:

       А={ω2, ω4, ω1, ω5}, В={ω4, ω1, ω3}, .... называется множествами.

Пустое множество не содержит ни одного элемента. К множествам применимы операции:

       D=A+B={ω1, ω2, ω3, ω4, ω5} множество D состоит из элементов, входящих или в А или в В.

       Е=А-В={ ω2, ω5}, множество Е состоит из тех элементов, входящих в А которые не входят в В.

       F=A⋅B={ω1, ω4}, множество F состоит из элементов одновременно входящих и в А и в В.

       Для работы с множествами в Паскале введен специальный тип переменных –set of:

       ......

       type <имя типа>=set of <базовый тип>;

       Var

               A,B,C: имя типа;

       ......

здесь <базовый тип> - любой порядковый тип кроме Word, Integer, Longint, т.е. (перечисляемый, интервальный, char, byte, boolean).

       Максимальное количество элементов в множестве – 256. Под один элемент множества выделяется 1 бит, минимальное количество памяти выделяемой под множество 8 бит (1 байт), максимальное 32 байта.

ЛЕКЦИЯ 7. ПОДПРОГРАММЫ И БИБЛИОТЕКИ

7.1. Понятие подпрограммы

       Каждый, кто сталкивается с компьютером с удивлением обнаруживает, что компьютер знает и умеет выполнить многое из того, что умеет человек. Так, он оказывается умеет играть в шахматы, обыграет вас в карты, не хуже врача поставит диагноз, даст юридическую консультацию, поможет советом изобретателю новой техники, решит сложную математическую задачу, и еще много чего, о чем вы даже не подозреваете. Спрашивается, почему компьютер все это знает? Вот вы тоже кое что знаете, почему? Потому что вас учили: с момента рождения, в вашу память закладывали различные навыки. У компьютера, (кстати как и у человека) имеется два уровня памяти – оперативная и долговременная. Компьютер тоже учат. Уже при рождении в его долговременную память закладывают разные знания в виде программ, которые в нужный момент вызываются в оперативную память и подаются на процессор для выполнения тех или иных действий.

       Для того, чтобы учить компьютер, имеется мощное средство – библиотека стандартных подпрограмм, которую каждый программист может дополнять по своему желанию если освоит способ ее организации. Подпрограмма является базовым элементом при программировании.

       При решении многих задач, часто требуется производить вычисления по одним и тем же алгоритмам при различных исходных данных. Для облегчения программирования в языках программирования такие алгоритмы оформляются в виде подпрограмм.

       Подпрограмма – это последовательность операторов, оформленная таким образом, что ее можно вызвать по имени из любой программы, которую вы составляете, передать ей определенные параметры и получив требуемый результат продолжить вычисления.