Для того, чтобы программа была не линейной (т.е. в зависимости от ситуации выполнялись разные инструкции) в языках программирования используются логические выражения, результат которых может быть либо правдой (true), либо ложью (false). Результат логических выражений обычно используют для определения пути выполнения программы.

Простые логические выражения являются результатом операций отношения между двумя операндами (значениями). В примерах ниже операндами являются значения переменных x и y. Операндами могут быть числа, символы и другие типы данных. Все что можно сравнивать между собой. Однако не рекомендуют сравнивать вещественные числа из-за особенностей их хранения в памяти компьютера.

В Паскале предусмотрены следующие операторы отношений:

• меньше: x < y
• больше: x > y
• равно: x = y
• не равно: x <> y
• меньше или равно: x <= y
• больше или равно: x >= y

Булевы типы

Результатом логического выражения всегда является булево (логическое) значение. Булев тип данных (boolean) может принимать только два значения (true или false). Эти величины упорядочены следующим образом: false < true. Это значит, что данные булевого типа являются не только результатом операций отношения, но и могут выступать в роли операндов операции отношения. Также к ним можно применять функции ord, succ, pred, процедуры inc и dec.

Значение типа boolean занимает в памяти 1 байт.

В примере шести булевым переменным присваиваются значения простых логических выражений. Значения, хранимые в таких переменных, затем выводятся на экран.

Кроме типа boolean в Pascal введены еще три булевых типа - bytebool (занимает 1 байт), wordbool (занимает 2 байта) и longbool (занимает 4 байта).
Для всех булевых типов значению false соответствует 0, а значению true - любое ненулевое значение. Логические переменные, принадлежащие разным булевым типам, ведут себя по-разному при выполнении над ними операций. Ниже приводится пример, реализованный на языке FreePascal (в комментариях отображается результат).

var b: boolean ; wb: wordbool; begin b: = false ; b: = pred (b) ; writeln (b, " " , ord (b) ) ; // TRUE 255 writeln (b= true ) ; // TRUE wb: = false ; wb: = pred (wb) ; writeln (wb, " " , ord (wb) ) ; // TRUE -1 b: = true ; b: = succ (b) ; writeln (b, " " , ord (b) ) ; // TRUE 2 wb: = true ; wb: = succ (wb) ; writeln (wb, " " , ord (wb) ) ; // FALSE 0 end .

Логические операции

С помощью логических операторов можно формировать сложные логические выражения. Логические операторы часто применяются по отношению к простым логическим выражениям.

В языке программирования Pascal предусмотрены следующие логические операции:

true xor true = false
true xor false = true
false xor true = true
false xor false = false

• Конъюнкция (логическое умножение, пересечение) - and. Выражение a and b дает значение true только в том случае, если a и b имеют значение true. Во всех остальных случаях значения выражения a and b дает false.

  true and true = true true and false = false false and true = false false and false = false

• Дизъюнкция (логическое сложение, объединение) – or. Выражение a or b дает значение false только в том случае, если a и b имеют значение false. Во всех остальных случаях результат – true.

  true or true = true true or false = true false or true = true false or false = false

• Отрицание (инверсия) – not. Выражение not a имеет значение, противоположное значению a.

  not true = false not false = true

• Исключающее ИЛИ – xor. Выражение a xor b дает значение true только в том случае, когда только один из операндов имеет значение true.

Последовательность выполнения логических операторов: not, and, or.

В языке Паскаль сначала выполняются логические операторы (and, or, xor, not), а уже потом операторы отношений (>, >=, <, <=, <>, =), поэтому не нужно забывать расставлять скобки в сложных логических выражениях.

Сложные булевы выражения могут не обрабатываться до конца, если продолжение вычислений не изменит результат. Если булево выражение в обязательном порядке нужно обрабатывать до конца, то это обеспечивается включением директивы компиляции {B+}.

Стандартные булевские функции

• odd(x) = true, если x нечетный (x целый тип);
• eoln(x) = true, если встретился конец строки текстового файла x;
• eof(x) = true, если встретился конец файла x.

В остальных случаях эти функции принимают значение false.

Выражения – это конструкции языка, которые задают порядок выполнения действий над элементами данных.

Выражение состоит из операндов (operand – элемент данных, участвующий в операции), объединенных знаками операций. Операндами могут быть константы, переменные и вызовы функций. Тип значения выражения определяется типом его операндов и выполняемыми над ними операциями. Например,

• выражение: b > a + 10 ;
• b - левый операнд, a + 10 - правый операнд, > - операция отношения; результат имеет логический тип.

Важно: величины, составляющие выражение, должны быть совместимых типов.

Операции могут быть унарными и бинарными. Унарная операция относится к одному операнду и записывается перед ним (например, -х ), бинарная – выражает отношение между двумя операндами и записывается между ними (например, a + b ). Операции определяют действия над операндами, выполняемыми в соответствии с приоритетами:

• Унарные -, not, ...
• Операции типа умножения: *, /, div, mod, and, …
• Операции типа сложения: +, -, or, …
• Операции отношения: =, =, …

Заметим, что если в выражении встречаются функции, то они вычисляются в первую очередь. Порядок выполнения операций можно изменить с помощью круглых скобок.

В текущем уроке разберем операции отношения, арифметические и логические операции, остальные - будем рассматривать по мере изучения материала.

Арифметические выражения и операции

Выражение, составленное из операндов целочисленных или вещественных типов, объединенных знаками арифметических операций и круглыми скобками, называется арифметическим.

Результат арифметического выражения может принимать целое или вещественное значение.

К арифметическим операциям относятся:

• унарные операции: + , - для вещественных и целых чисел;
• бинарные операции: +, -, *, / для вещественных и целых чисел;
• бинарные операции: div, mod для целых чисел.

Выражения и операции отношения

Выражение, состоящее из операндов, связанных операцией отношения, называется выражением отношения.

Две операции отношения = и применяются ко всем типам, остальные - к операндам простого типа и к строкам.

Операции отношения, путем сравнения двух операндов, позволяют определить истинно (true ) или ложно (false) значение выражения.

Логические выражения и операции

Выражение, состоящее из операндов, связанных логическими операциями, называется логическим выражением.

Операндами логического выражения могут быть только данные типа boolean , результатом - значение истинно (true) или ложно (false) .

К логическим операциям, которые подчиняются стандартным правилам алгебры логики , относятся:

• унарная операция not ;
• бинарные операции and, or, xor .

Логические операции и, рассмотренные выше, операции отношения широко применяются для реализации разветвляющихся и циклических алгоритмов.

Логические выражения (условия) в языке Паскаль используются в операторах if и при организации повторений, а именно в циклах while и repeat–until.

Примеры логических выражений:

1 . a > 2*b

2 . sin(sqr(a)) <= exp(cos(b))–2.3

3 . (a <= 3) and (b > a/2)

Логические выражения строятся на основе операций отношения

(<, >, <= , >=, =, <>)

и логических операций

and (логическое и),

or (логическое или),

not (логическое отрицание),

xor (исключающее или).

Результатом выполнения логического выражения является логическое значение true (истина) или false (ложь). В сложных логических выражениях в первую очередь выполняются арифметические операции, затем – логические операции, а в последнюю очередь – операции отношения.

24 Pascal. Условный оператор if. Формат и принцип действия.

Структура условного оператора if имеет вид:

If <условие> then <оператор1> else <оператор2>;

где if, then, else – зарезервированные слова (если, тогда, иначе);

<условие> – логическое выражение;

<оператор1> и <оператор2> – любые операторы языка Паскаль (простые или составные).

Пример : if sin(а)>b then y:= a

Оператор if работает следующим образом:

<условие> (true (истина) или false (ложь)).

Если значение <условие> – true (истина), то выполняется <оператор1>, а <оператор2> игнорируется.

Если значение <условие> – false (ложь), то выполняется <оператор2>, а <оператор1> игнорируется.

Сокращенная конструкция оператора if

if < условие > then < оператор >;

Примеры : if a< 2*b then y: = a/2 ;

if a< 2*b then begin

B примере 1 оператор y:=a/2; является простым оператором языка Паскаль.

В примере 2 оператор begin y:=2*a; writeln(y) end; является составным оператором языка Паскаль.

Составной оператор – это группа операторов, заключенная в операторные скобки begin end:

begin <операторы>;

Применяется, когда можно выполнить только один оператор по правилам синтаксиса Паскаля, а по задаче предполагается выполнение группы операторов.

Оператор if сокращенной конструкции выполняется следующим образом.

Вычисляется значение логического выражения <условие>.

Если результатом является значение true, управление передается на <оператор>.

Если результатом условия является значение false, <оператор> игнорируется, и управление выполнением программы передается на следующий оператор в программе.

25 Pascal. Оператор выбора case…of. Формат и принцип действия. Оператор выбора Case

Если условный оператор if позволяет реализовать одно из двух возможных продолжений программы, то оператор case предоставляет возможность выбрать одно из нескольких продолжений программы.

Данный оператор имеет структуру:

case <выражение-селектор> of

<список1>: <оператор1>;

<список2>: <оператор2>;

<список N >: <оператор N >

else <оператор>

Здесь <выражение-селектор> – выражение или, в частном случае, переменная любого скалярного типа, кроме вещественного (обычно это переменная типа byte, integer, boolean или char);

<список1, список2, ... списокN> – списки констант, значения которых может принимать выражение-селектор. Каждый из списков может представлять собой константу, диапазон констант или несколько констант (диапазонов), разделенных запятой.

Конструкция else в операторе case может отсутствовать.

Оператор case выполняется следующим образом.

Анализируется значение выражения-селектора.

Если значение выражения-селектора не совпадает ни с одной из констант в списках констант, управление передается оператору, стоящему после слова else, а в случае отсутствия слова else, оператору, следующему за оператором case.

Логические выражения (условия) в языке Паскаль используются в операторах if и при организации повторений, а именно в циклах while и repeat–until.

Примеры логических выражений:

1 . a > 2*b

2 . sin(sqr(a)) <= exp(cos(b))–2.3

3 . (a <= 3) and (b > a/2)

Логические выражения строятся на основе операций отношения

(<, >, <= , >=, =, <>)

и логических операций

and (логическое и),

or (логическое или),

not (логическое отрицание),

xor (исключающее или).

Результатом выполнения логического выражения является логическое значение true (истина) или false (ложь). В сложных логических выражениях в первую очередь выполняются арифметические операции, затем – логические операции, а в последнюю очередь – операции отношения.

24 Pascal. Условный оператор if. Формат и принцип действия.

Структура условного оператора if имеет вид:

If <условие> then <оператор1> else <оператор2>;

где if, then, else – зарезервированные слова (если, тогда, иначе);

<условие> – логическое выражение;

<оператор1> и <оператор2> – любые операторы языка Паскаль (простые или составные).

Пример : if sin(а)>b then y:= a

Оператор if работает следующим образом:

<условие> (true (истина) или false (ложь)).

Если значение <условие> – true (истина), то выполняется <оператор1>, а <оператор2> игнорируется.

Если значение <условие> – false (ложь), то выполняется <оператор2>, а <оператор1> игнорируется.

Сокращенная конструкция оператора if

if < условие > then < оператор >;

Примеры : if a< 2*b then y: = a/2 ;

if a< 2*b then begin

B примере 1 оператор y:=a/2; является простым оператором языка Паскаль.

В примере 2 оператор begin y:=2*a; writeln(y) end; является составным оператором языка Паскаль.

Составной оператор – это группа операторов, заключенная в операторные скобки begin end:

begin <операторы>;

Применяется, когда можно выполнить только один оператор по правилам синтаксиса Паскаля, а по задаче предполагается выполнение группы операторов.

Оператор if сокращенной конструкции выполняется следующим образом.

Вычисляется значение логического выражения <условие>.

Если результатом является значение true, управление передается на <оператор>.

Если результатом условия является значение false, <оператор> игнорируется, и управление выполнением программы передается на следующий оператор в программе.

25 Pascal. Оператор выбора case…of. Формат и принцип действия. Оператор выбора Case

Если условный оператор if позволяет реализовать одно из двух возможных продолжений программы, то оператор case предоставляет возможность выбрать одно из нескольких продолжений программы.

Данный оператор имеет структуру:

case <выражение-селектор> of

<список1>: <оператор1>;

<список2>: <оператор2>;

<список N >: <оператор N >

else <оператор>

Здесь <выражение-селектор> – выражение или, в частном случае, переменная любого скалярного типа, кроме вещественного (обычно это переменная типа byte, integer, boolean или char);

<список1, список2, ... списокN> – списки констант, значения которых может принимать выражение-селектор. Каждый из списков может представлять собой константу, диапазон констант или несколько констант (диапазонов), разделенных запятой.

Конструкция else в операторе case может отсутствовать.

Оператор case выполняется следующим образом.

Анализируется значение выражения-селектора.

Если значение выражения-селектора не совпадает ни с одной из констант в списках констант, управление передается оператору, стоящему после слова else, а в случае отсутствия слова else, оператору, следующему за оператором case.

Программное обеспечение - Паскаль Операции языка Паскаль

Операции языка Паскаль

Операции задают действия над операндами. В языке паскаль бывают операции бинарные и унарные. Унарные операции содержат 1 операнд, перед которым стоит знак операции. Бинарные операции имеют 2 операнда, между которыми ставится знак или символ операции. По характеру выполнения действий операции языка паскаль можно разделить на 7 групп :

• арифметические;
• отношения;
• логические;
• строковые;
• разрядные, сдвиговые;
• операции над множествами;
• операции взятия адреса.

Арифметические операции. В языке паскаль имеется одна унарная операция называемая присвоением знака минус и вторая присвоение знака плюс. Бинарными являются:

• сложение (+);
• вычитание (-);
• умножение (*);
• вещественное деление (/);
• целочисленное деление (div);
• остаток от целочисленного деления (mod).

В языке паскаль имеются три операции деления, результатом операции деления (/) будет число с дробной частью, результатом операции div - только целое число, а результатом операции mod - остаток от целочисленного деления. Примеры:

В арифметических операциях могут принять участие только операнды числовых типов. Их результатом также будет число. Число может быть целым или вещественным.

Операции отношения. К ним относятся все бинарные операции:

• больше;
• меньше;
• больше или равно;
• меньше или равно
• равно
• неравно.

Результат операций отношений может быть только переменная логического типа, она может принимать либо значение истина (True), либо значение ложь (False). Операндами в операции отношения могут быть числовые типы или типы, сводимые к числовым. Числовые типы:

• символьный - в операциях отношения сравниваются коды символов в соответствии с кодовой таблицей;
• логический - используются значения True и False, принимающие значения 1 - истина и 0 - ложь соответственно;
• строковый - составной тип, состоящий из символьного типа. Поэтому при использовании строк осуществляется сравнение последовательных символов в двух строках.

Например:

5.6 > 7 — False;

‘П’ < ‘Б’ — False;

‘Петров’ > ‘Иванов’ — True;

‘Иванов’ < ‘Иван’ — False.

Результатом логических операций будут логические значения True или False.

Унарные: NOT - отрицание.

Бинарные: AND - умножение (и); OR - сложение (или); XOR - сложение на модуль 2 (исключающее ИЛИ).

Операндами логического выражения могут быть только операции логического типа.

Строковые операции. Конкатенация (сцепление) - бинарная операция. Операндами могут быть только переменные строкового типа. Результат строковый, а действие операции заключается в сцеплении двух строк в одну:

A:=‘Иванов’

B:= ‘Александр’

Результат: Иванов Александр.

Последовательность выполнения операций на языке паскаль определяется 3 факторами:

• приоритет операций;
• порядок расположения операций;
• использование скобок.

Уровни приоритетов выполняемых операций:

• операции первой приоритетности, выполняются в первую очередь;
• операции низшей приоритетности, выполняются последнюю очередь;
• операции с равными приоритетами, выполняются слева направо в порядке их записи.

В тоже время компилятор иногда может переупорядочивать операнды одного приоритета. Для изменения приоритета (его повышения) служат скобки. Выражение в скобках сначала вычисляется, а затем вычисляется за скобками.