Паскаль тілі туралы түсінік

Жоспар

Кіріспе.

1 тарау
1.1 Паскаль тілі туралы түсінік ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..3

Негізгі бөлім

2 тарау
2.1 Турбо Паскальды іске қосу. Компиляциялау. ... ... ... ... ... ... ...8
2.2 Программа құрылымы. Қарапайым программа ... ... ... ... ... ... 13
2.3 READLN, WRITELN операторлары ... ... ... ... ... ... ... ... ... .16
2.4 Тармақталу. Циклдер. Жай шарт. Құрама шарт ... ... ... ... ... ..18
2.5 Есептер шығаруда қолданылуы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..22

Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...27

Кіріспе

XXI ғасырдың 20 жылдарында Ч.Бэббидждің (автоматты) цифрлық есептегіш машиналардың автоматты түрде еспетеу, яғни программалау үлкен өзгеріс әкелген идея болды. Бэббидждің программаларды Жозеф Мари Жаккардың ойлап шығарған тігін станоктары қызметін басқаратын перфокарталарға жазуды қолданған әдісі техникалық жағынан қазіргі ЭЕМ-дегі программаларды сақтаумен еш қатысы болмаса да осы кезеңнен программалаудың дамуы басталды. Ч.Бэббидждің замандасы болған Аду Лавлейс аналитикалық машинаны дұрыс бағалап, дүние жүзіндегі бірінші программист атанған. А.Лавлейс есептеудің әрі қарай жалғасуын басқарудың кейбір тәсілдерінің жолдарын теориялық негіздерін жасаған. Бұл программалау тілі, яғни цикл (айналым) кең қолданылып келеді.
Прогаммалау тілдерінің даму тарихында Пенсильваний университетінің қызметкері Джон Маучли ұсынған машиналық командаларды арнайы символдар көмегімен кодтау жүйесі үлкен жаңалық әкелді.
Маучли ұсынған кодтау жүйесі өзінің барлық өмірін компьютер мен программалауға арнаған сол компанияның қызметкері Грейс Мюррей Хоппердің назарын аудартты. Кейін Г.Мюррей Хоппер дүниежүзіндегі цифрлық компьютер әлеміндегі үшінші программист атанғанын есіне алады. Кейін ол былай деп жазады: “Мен компьютерді техника ретінде де, есептеуіш машина ретінде де толық меңгеруім, сондықтан оның қалай жұмыс жасайтынын басынан аяғына дейін білемін”.
“Марк-1” компьютерімен жұмыс жасағанда Г.Хоппер мен оның тобына үлкен кедергілерге тап келді. Сондықтан олар қосымша (қосалқы) программаларды ойлап шығарды. Қазір кез-келген программист қосалқы программалар аппаратын программалаудың кез-келген тілінде қолданады.
Бірде 1945 жылдың ыстық жаз күнінде “Марк1” компьютері кенет жасамай қалады. Анықтай келгенде, бір реленің қызметінің дұрыс емес екені анықталған.
Г.Хоппер: “Бізге офицер келіп, немен айналысып жатқанымызды сұрағанда, біз компьютерді жәндіктерден тазартып жатқанымызды айттық” деп есіне алады. Содан бері
(отладка) термині компьютер қызметі бұзылғанда немесе программалау жүйесін де жиі пайдаланылады.
Компьютер ғасырында машиналық код адамның компьютермен жұмысындағы жалғыз орталық болып табылады. Программалар тілін жасаушы құрастырушылардың үлкен жетістігі жасалған программалау тілдерінің машиналық код-қа өздігінен айдарылуы болып табылды.
40 жылдың аяғында Г.Хоппер Д.Маучлидің фирмасына келгенге дейін Д.Маучли “Short cate”жүйесін құрастырған. Бұл жүйе программалау тілдерінің жоғары дәрежелі түрі болды. Онда программист математикалық формула түріндегі есептеудің шешімін жазған, кейін арнайы кестені қолдану арқылы символды символ арқылы ауыстырған, осы формулаларды екі литерлік кодқа түрлендірген. Келешекте компьютердің арнайы программасы осы кодтауды екілік машиналық кодқа ауыстырған. Дж Маучлидің жасаған жүйесі бірінші примитивті интерпретатордың бірі болған.
1951 жылы Г.Хоппер әлемде бірінші компиляторды жасап, осы терминді енгізген. Хоппер компиляторы барлық командалардың қызметін біріктіріп, компьютер жадының бөлінуіне, жоғары дәрежелі командалардың жасақталуына жағдай жасады. Қосалқы программалар “Компьютер кітапханасында тұрады, ал сіз кітапханадан материал алсаңыз ол – компиляция деп аталады” деп түсіндірді Г.Хоппер.
1954 жылы Г.Хоппер басқарған топ программалау тілі мен компилятор енгізілген жүйесін жасап шығарды, кейін ол Матн-матіс деген атқа ие болды. Матн-матіс-ті жасаудағы сәтті істен кейін Г.Хоппер және оның тобы жаңа тілдегі және крмпилятор жасауға кірісті. Бұл программа тұтынушыға кәдімгі ағылшын тіліне жақын тілде программалауға көмектесті. Аталған жүйенің қажеттілігін Хоппер былай түсіндірді: “Адамдар түрлі есептерді шешуі керек, олардың кейбіреуі таңбаларды (символ) өңдеуге байланысты, кейбіреулері сөзді өңдеуге байланысты және оларға басқа типтегі тілдер керек., біз оларды математиктерге айналдыра алмаймыз”.
1958 жылы FLOW-Matic (компен) құрастырушы пайда болды. Фортран тілінен басқа ғылыми ұсыныстар үшін FLOW – MATIC коммерциялық деректерді өңдеу есептері үшін бірінші тіл болған. Осы бағытта жұмыс жасау КОБОЛ тілінің пайда болуына әкелді. (COBOL – Common Business Oriented Language). Осы тілді құру кезінде бірден – бір консультант Грейс Мюррей Хоппер болды.
50 жылдың ортасы программалау аймағында талпынған прогресс болып сипатталды. Машиналық командада программаның рөлі төмендей бастады. Машина мен программист арасында жетекші рөлін атқаратын, программалау тілінің жаңа типтері құрыла бастады.
Көптеген кең тарағандардың біріншісі және алғашқысы Фортран болып табылады., 1954 жылы IBM фирмасындағы программистер тобымен жасалынған.
60 жылдар ортасында Дартутск колледжінің математика факультетінің Томас Курц және Джон Кемени атты қызметкерлері қарапайым ағылшын тілінің сөзінен тұратын арнайы жасалынған программалау тілін құрды. Жаңа тілді “бастауыштар үшін әмбебап символдық код”. (Beginners All- Purpose Symbolic Instruction Code немесе, қысқаша BASIC). 1964 жылы жаңа тілдің туған жылы деп есептеуге болады. Қазіргі таңда әмбебап Бейсик тілі әлемдегі әртүрлі категориядағы ЭВМ қолданушылар арасында кең тараған және үлкен жетістікке жеткен. Мәндік өлшемді дербес компьютерде Бейсикті құрамдас тіл ретінде қолдана бастады.
60 жылдың басында барлық жоғарғы деңгейлі программалау тілдерін саусақпен санарлықтай болған еді, бірақ оның саны үш мыңға жетті. Құрушылар тілді кластың әр түрлі есептеріне бағдарлаған, сол және басқа да мақсатта ЭВМ архитектурасына байланыстырған. 60-шы жылдары осы әмбебап программалау тілдерін құру жолымен бірнеше жағдайлар қарастырылған. Осындай бағыттың алғашқысы болып 1967 жылы Ph/1 табылды. Кейін осы ролге Алгол – 68 (1968жыл) тағайындалған. Кейбір тілдер өрби бастайды және жетілдіріледі және басқа қалғандарын қарастырылды. Алайда осы айналымның бірде – біреуі бүгінгі күнге дейін сәтті болмады. Тілдің программистің көз қарасы бойынша конструкцияның қиындығы, компилятордың тиімсіздігі әділетсіздікке әкеледі.
Прогаммалау тілі әр түрлі мақсатта қызмет етеді және оның таңдауы қолданушының ыңғайымен анықталады. Компьютерге арналған есептер әр бейнелі болады; есептеуіш, экономикалық, графикалық, экспертті және тағы басқа. Осындай әр типті компьютермен шешілген есептер программалау тілінің әр бейнелілігін анықтайды.
Компьютер процессоры – бұл үлкен интегралды микросхема. Ол барлық командалар мен деректерді электрикалық сигнал түрінде қабылдайды. Нақтылы процессор жеткілікті қарапайым электронды элемент – транзистор түрінде қарастырады. Транзистор үш шығарымда болады. Екі шеткісіне күш түсіріледі, себебі транзисторда электрлік ток құру қажет, ал ортаңғы шығаруға – транзистордың ішкі кедергілерін басқара алатын күш түсіріледі., яғни токты және күшті басқару шығаруда қарастырылады.
Электроникада транзисторлар үш қолданылудан тұрады: электронды схемада автотербетілетін қасиеттері күшейткіш құру үшін және электронды қосқыштардан. Соңғы тәсіл сандық есептеу техникасында қолданылады. Компьютердің процессорында транзисторлар микроэлементте топтастырылған тиггер және вентил деп аталады. Триггерлер – екі орнықтылық жағдайда болады. /ашу – жабу/ және біріншісінен екіншісі не электрикалық сигналмен қосылады. Осы орнықтылық жағдаймен математикалық 0 немесе 1 түсінігі сәйкес келеді. Вентилдер қиынырақ – олар бірнеше енгізуден тұрады және қарапайым арифметикалық және логикалық операцияларға қызмет атқарады.
Процессорда оның шинасы арқылы жабдықталатын командалар электрикалық сигнал болып табылады, алайда оны 0 мен 1 –дің ұғымы деп алуға болады. әр түрлі командаға әр түрлі сандар сәйкес келеді. Сондықтан процессор жұмыс жасайтын программасын, санның тізбегін білдіретін машиналық код деп атайды.
Компьютерді басқару анықталған алгоритммен жүзеге асырылады. Алгоритм – бұл әрекеттің тізбектелген түріндегі нақты анықталған тәсілдің сипаттамасы. Мұндай сипаттау формалды деп аталады. Көрсетілім үшін алгоритм компьютерге түсінікті түрде программалау тілі қызмет етеді. Нәтижесінде программмалау тілінде алгоритмнің толық, аяқталған, деталды сипаттамасы – программаның мәтіні жазылады. Бұдан кейін бұл программаның мәтіні арнайы қызметші қосымшалары трансляторы деп аталады немесе машиналық кодқа ауыстырылады немесе орындалады.
Машиналық кодта программаны жазу қиын, бұл қиындық программаның өлшеміне қарай және жұмыс көлеміне қарай өсіп отырады. Егер программаның өлшемі бірнеше байтқа көтерілмесе және операцияда қолмен енгізу/шығару деректері қажет болмаса, онда машиналық код қабылдауы шартты. Сондықтан бүгінгі таңда практикалық түрде барлық программалар программалау тілі көмегімен құрылады. Теориялық түрде программаны қарапайым адам тілі құралымен жазуға болады. Бұл метатілде программалау деп аталады, бұндай программаны машиналық кодта әзірге табиғи тілінің жоғарғы бірмәнсіздігі әсерінен автоматты аудару мүмкін емес.
Программалау тілі – жасанды тіл. Ол табиғи тілден ерекшеленеді, себебі трансляторға түсінікті мәні болады және /қатаң тәртіпте/ оператордың жазбасы болады.

Ал әрбір команданың мағынасы және тілдің өзге конструкциялары оның семантикасын білдіреді. Программаның жазба формасы бұзу транслятор операторының тағайындалуын түсіне алмауына және семантикалық қате түрінде хабар беруіне әкеліп соғады, ал дұрыс жазылған бірақ алгоритмге жауап бермейтін тілдің командаларын қолдану семантикалық қатеге әкеліп соғады. Программада қате іздеу үрдісі – тестілеуде, ал қатенің орнатылуы – жөндеу деп аталады.
Программалау тілі көмегімен дайын емес программалар қолданылады, ол тек оның мәтіні, ерте жасалынған алгоритмі бейнеленген. Жасалып тұрған программаны алу үшін мәтінді автоматты түрде машиналық кодқа аудару керек және содан кейін алғашқы мәтіннен бөлек қолдануға болады, немесе программаның мәтінінде көрсетілген тілдің командаларын орындау қажет. /бұнымен – интерпретаторы программаларды айналысады).
Интерпретатор программа мәтінінен тілдің операторын алады, оның құрылымын талдайды және содан кейін орындайды. Ағымдағы оператор ойдағыдай орындалса, интерпретатор келесісіне көшеді. Осы арқылы егер бір және сол оператор программада бірнеше рет орындалатын болса, интерпретатор бірінші рет кездескендей әр уақытта да орындалып отырады.
Басқадай интерпретатор виртуал – есептеуіш машинаны моделдейді, процессордың элементарлы емес командасына қызмет ететін базалық құрылысы, ал операторлар программалау тілі болып табылады.
Компиляторлар түгелімен программаның барлық мәтінін өңдейді. (кейде оны алғашқы код деп атайды). Синтактикалық қате іздеу кезінде қарастырылады. (кейде бірнеше рет), анықталған мәндік талдау орындайды және кейін автоматты түрде машиналық тілге аударады. Машиналық кодқа генерациялайды. Кей жағдайда әдістер жинағы көмегімен тиімді орындалады, программаның тез әрекеттенуін жоғарлатуына рұқсат береді. Нәтижесінде аяқталған программа компактты және тиімді болады, интерпретатор көмегімен орындалғаннан программада жүз есе тез жұмыс жасайды, машиналық кодқа сәйкесті расталатын, басқа компьютерге процессормен берілуге болады.
Компилятордың негізгі жетіспеушілігі – программалау тілінің еңбек сыйымдылығын аудару, қиын құрылымды деректерді өңдеуге бағытталған, алдын – ала белгісіз емес немесе программамен жұмыс кезінде динамикалық өзгеретін. Сонда машиналық кодқа көптеген қосымша тексерулер қою қажет, ресурстың операциялық жүйесіне талдау, оны динамикалық түрде иемдену және босату, компьютердің жадында (қиын объектілерді) формалдайды және өңдейді. Интерпретатор көмегімен, керісінше, программаның жұмысын кез – келген уақытта тоқтату мүмкін., жадта құрылғандарды тексеру, диалогты қолданушымен ұйымдастыру, деректерді күрделі түрлендіру, орындау тиімді және бұл арқылы программалы – аппаратты ортада қоршалған қалып – күй үнемі бақылап отырады. Интерпретатор әрбір операторды орындау кезінде операциялық жүйенің көптеген мінезділігін тексеріп отырады және қажетті жағдайда кездескен кедергілерді өңдеушіге жеткізіп отырады. Сонымен қатар, интерпретатор кез – келген өзге тілдің операторының жұмыс принципін түсінуге рұқсат береді, себебі оны программалауды оқуда қолдану тиімді.
Программаның ерекше жүйесінде технологиялар және компиляциялар және интерпретациялар араластырылған. Жөндеу үрдісінде программа қадам бойынша орындалуы мүмкін, ал нәтижеленетін код машиналық болуы міндетті емес – ол тіпті алғашқы код болуы да мүмкін, өзге программалау тілінде жазылған немесе әртүрлі компьютерді архитектурада интерпретатор көмегімен орындала бастайды немесе машиналық кодқа сәйкес құрылатын абстрактілі процессордың аралық машина тәуелсіз кодымен орындалады.
әртүрлі типті процессорлар әртүрлі команда жинағын құрайды. Егер программалау тілі процессордың нақты типіне бағытталған болса және оның ерекшелігін есептесек, оны программалау тілінің төменгі деңгейі деп аталады. Жалпы жағдайда “төменгі деңгей” яғни “нашар” деген емес. Назарға алсақ, тілдің операторлары машиналық кодқа жақын және процессорды нақты командаларына бағытталған.
Ең төменгі деңгейлі тіл ассемблер тілі болып табылады, себебі жәй машиналық кодтың әрбір командасын көрсетіп отырады, бірақ сан түрінде емес, мнемоника деп аталатын, символдық шартты мағынасы көмегімен беріледі. Ассемблердің транслитерациясы деп аталатын бір командасы бір мәнді түрлендіруде болады. Инструкцияның жинағы процессордың әрбір моделінде ерекшеленетін болса, ассемблер тілінде нақты компьютерлік архитектура сәйкес келеді және онда жазылған программа тек осы ортада ғана қолданылуы мүмкін.
Төменгі деңгейлі тілдер көмегімен өте тиімді және компакты программалар құрылады, себебі өңдеуші процессордың барлық мүмкіндіктеріне қатынаса алады. Басқа жағынан, компьютердің құрылымын тиімді өте жақсы түсіну қажет, себебі үлкен қосымшаларды жөндеуде қиындыққа тіреледі, ал нәтиже беретін программа компьютерге процессордың өзге типімен ауыстырылуы мүмкін. Басқа да тілдер әдетте аз ғана жүйелік қосымшаларды жазу үшін қолданылады, драйвердің құрылуы, стандартсыз жабдықпен модулін түйістіру, маңызды талап ету құрамдылық болса, тезәрекеттену және аппаратты ресурсқа тікелей қатынас болады. Кейбір аймақта, мысалы: машиналық графикте тиімді жүзеге асырылатын талап етілетін алгоритмнің бейнесін жөндеуін есептеуде ассемблер тілінде кітапханалар жазылады.
Программалау тілінің жоғарғы деңгейі компьютерге қарағанда адамға түсінікті және мағыналары жақын. Нақты компьютердің архитектура ерекшелігі онша ескерілмейді, сондықтан бұл тілдің трансляторы үшін құрылған басқа платформаларға жеңіл ауыстырылған. Жоғары деңгейлі тілде түсінікті және нақты командамен программа құру жақсырақ, ал программа құру кезінде аз ғана қателіктер кездеседі.
Программалау тілі бес буынға бөлініп қарастырылған. Тілдің бірінші буынына 50 жылдың басында құрылған алғашқы жарыққа компьютерлер жатады. Бұл “бір – инструкция – бір жол” принципімен құрылған алғашқы тіл ассемблер тілі. Программалау тілінің екінші буынының жарыққа шығуы 50 жылдың аяғы мен 60 жылдың басында болды. Айнымалылары мен түсінікті символикалық ассемблер құрыла бастады. Ол программалау тілінің алғашқы толық қамтылғаны болды. Оның дамуына байланысты программаның сенімділігі мен құру жылдамдығы байқалып өсіп отырды.
Программалау тілінің үшінші буынының өмірге келуі 60 жылдарға сәйкес келеді. Осы уақытта жоғарғы деңгейлі әмбебап тілдер өмірге келе бастады, осының көмегімен кез – келген аймақтағы есептерді шешуге болады. Жаңа тілдің осындай сапасы, қатысты қарапайымдылық ретінде, нақты компьютерден тәуелсіздігі және мықты синтактикалық конструкцияны қолдану мүмкіндігі программисттің еңбегінің өнімділігін жоғарылатуға рұқсат берді. Бұл тілдің құрылымы көптеген қолданушылардың түсінігі компьютерді емес аймақтағы мамандарды шағын программа жазуға әкеліп соқтырады. Осы буынның көптеген тілдері қазіргі таңда жеткілікті қолданылады.
70 жылдың басынан бастап қазіргі уақытта тілдің төртінші буынының дамуы жалғасуда. Олар әдетте қолдану аймағына арналып бағытталған, мұндағы (әмбебап қолданбай) жақсы нәтижеге жетуге болады., ал кедергі – бағытталған тілдер жіңішке пәндік аймақты түсінікпен зерттеледі. Тәртіп ретінде бұл тілдер мықты операторға құрамды бағытталады, яғни тілде кіші буынға керек алғашқы кодтың мың жолы қажет етуді жүзеге асыру үшін осындай функционалдықты сипаттауға болады.
Тілдің бесінші буынының жарыққа келуі 90 жылдың ортасында орын алған. Сонымен қатар бұған программалаудың білімінсіз, көрсетілетін құрылғыларды құру көмегімен, мүмкін программаның автоматты жүйесін құруы жатады. Осы тілге қатыстың басты ойы - әмбебап программалау тілінің автоматты пішімделетін нәтижелі мәтіні мүмкіндік береді.
Fortran (Фортран). Бұл бірінші компиляцияланатын тіл, 50 жылдары Джим Бэкус құрған. Ассемблерде құрылған программаларды программистер жоғары өнімді тілдің жоғары деңгейде пайда болу мүмкіндігіне көптеген сенімсіздіктер білдірді, сондықтан Фортран компиляторын құруда негізгі критерий – орындалған кодтың тиімділігі болып табылады. Фортранда программалау тілінің маңызды түсінік қатары жүзеге асырылғанымен, программалаудың құрылуының жайлылығы, машиналық кодтың тиімділігін алу мүмкіндігі өмірін қиюға әкеліп соқты. Бірақ бұл тіл үшін кітапхананың үлкен санын құруға әкеледі, статистикалық комплекстен бастап, спутникті басқару пакетінен аяқтайды, сондықтан Фортран көптеген мекемелерде қолданылуы жалғасуда, ал қазір 2000 жылда жарыққа шығатын Фортран F2k стандартты түрі жұмыс жасалуда. Фортран HPF стандартты версиясы параллелді суперкомпьютер үшін жасалынған.
Cobol (Кобол). Бұл компиляцияланатын тіл, экономикалық аймақта қолдану үшін және бизнес есептерді шешуге арналған. Ол үлкен “көпсөзділік” – тен ерекшеленеді. – оның операторлары кейде ағылшын фразасы түрінде көрінеді. Коболда үлкен көлемді деректермен жұмыс жасайтын өте мықты құрылымдар жүзеге асырылған, яғни әртүрлі ішкі тасымалдағыштары сақталады. Бұл тілде қазіргі таңда толық қолданылатын өте көп қосымшалар құрылған. АҚШ – та жоғарғы еңбек ақыны Коболда – да жұмыс жасайтын программистер алады деуге болады.
Algol (Алгол). Компиляцияланатын тіл 1960 жылы құрылған. Ол Фортранды ауыстыру үшін шақырылған, бірақ өте қиын құрылым әсерінен кеңінен тарай алмады. 1968 жылы Алгол 68 версиясы құрылды.
Pascal (Раскаль). Паскаль тілі 70 жылдар соңында Никлаус Вирттің жаңа программалау ойымен құрылған. Көптеген жағдайда Алголды еске түсіреді, бірақ онда программаның құрылымын талап ету қиын және ірі проектілерді құру үшін қолданылатын мүмкіндіктері бар.