EBieleninik

PWr II

1

EBieleninik

PWr II

2

Poj cia podstawowe

Program – sposób zapisu algorytmu w celu jego realizacji przez komputer.

Program składa si ze zbioru instrukcji i struktur danych.

Instrukcja – opis operacji jaka ma by wykonana.

Struktury danych – ró ne postacie danych, na których s wykonywane operacje.

PROGRAM = ALGORYTM + STRUKTURY DANYCH

Program mo e by napisany w wybranej notacji. Notacja taka powinna mo liwie
najlepiej pasowa do problemu. Je eli ma on by wykonany na komputerze, to
musi by zapisany w

j zyku programowania.

EBieleninik

PWr II

3

J zyk programowania – j zyk u ywany do pisania programów realizowanych
przez komputer.

Rozró nia si j zyki:

- niskiego poziomu

Zale no

od typu komputera, du a pracochłonno

- wysokiego poziomu

Niezale ne od typu komputera, wykorzystuj wyra enia j zyków naturalnych

EBieleninik

PWr II

4

J zyki niskiego poziomu

• j zyk maszynowy

• j zyk asembler

J zyki wysokiego poziomu

• FORTRAN, COBOL, ALGOL, PASCAL, C

• MODULA, ADA

• BASIC, VISUAL BASIC

• SIMULA, SMALLTALK

• C++, C#, JAVA

• PROLOG

EBieleninik

PWr II

5

J zyk maszynowy

Jest to j zyk ci le zwi zany z typem komputera (procesora) i jest ró ny dla
ró nych typów komputerów.

Instrukcje i dane s zapisywane w postaci

ci gów liczb szesnastkowych lub

binarnych.

Posługiwanie si tym j zykiem jest bardzo trudne i jest on stosowany niezwykle
rzadko

J zykiem maszynowym posługiwano si w najwcze niejszym okresie u ytko-
wania komputerów.

1010

0111

0000 0000 0001 1010

kod

rozkazu

nr

rejestru

adres pami ci

EBieleninik

PWr II

6

J zyk asembler

Jest to

j zyk symboliczny

, w którym instrukcje maj posta nazwy symbolicznej.

Jednej instrukcji symbolicznej odpowiada jedna instrukcja maszynowa.

Programy asemblerowe s bardziej zrozumiałe dla człowieka ni maszynowe.

J zyki asemblerowe tak e s ró ne dla ró nych typów komputerów, ale maj
pewne cechy wspólne.

EBieleninik

PWr II

7

J zyk asembler

MOV

Z,0

// przesłanie 0 do Z

MOV

U,X

// przesłanie X do U

k2

ADD

Z,Y

// dodanie Y do Z

DEC

U

// odj cie 1

JNZ

k2

// skok do k2 gdy U<>0

1. z := 0

u := x

2. Powtarzaj

z := z+y
u := u-1

A u = 0

Przykład

EBieleninik

PWr II

8

J zyk asembler

Program napisany w j zyku symbolicznym nie jest zrozumiały przez komputer i
musi by przetłumaczony na program w j zyku maszynowym.

Proces tłumaczenia jest wykonywany przez program tłumacz cy nazywany tak e

asemblerem.

EBieleninik

PWr II

9

J zyki wysokiego poziomu

Podstawowe cechy:

• niezale no

od konkretnych typów komputerów

• pojedyncze instrukcje opisuj zło one czynno ci

• oferuj szereg ułatwie w pisaniu programów

EBieleninik

PWr II

10

• j zyki proceduralne

- FORTRAN
- ALGOL
- BASIC
- PASCAL (starsze wersje)
- C

• j zyki obiektowe

- C++
- VISUAL BASIC
- JAVA
- ADA
- PASCAL
- SMALLTALK
- LISP

Podział j zyków wysokiego poziomu

EBieleninik

PWr II

11

• j zyki programowania logicznego

- PROLOG

• j zyki symulacyjne

- SIMULA
- SIMSCRIPT

• j zyki skryptowe (do pisania stron www)

- PHP
- JavaScript
- ASP

• j zyki bazodanowe (zapyta )

- SQL
- MySQL

Podział j zyków wysokiego poziomu

EBieleninik

PWr II

12

Translatory

Program

w j zyku A

TRANSLATOR

Program

w j zyku B

Translator

to program narz dziowy słu cy do tłumaczenia programów z jednego

j zyka programowania na inny.

W szczególno ci program, aby był wykonywalny, musi by przetłumaczony na
j zyk maszynowy.

EBieleninik

PWr II

13

Program

ródłowy

KOMPILATOR

Program

wynikowy

Kompilator

- program tłumacz cy z j zyka wysokiego poziomu ( ródłowy) na

j zyk maszynowy (wynikowy).

Kompilator

Program ródłowy

- program w j zyku wysokiego poziomu, zrozumiałym przez

człowieka

Program wynikowy

- program w j zyku maszynowym, wykonywany przez

komputer.

EBieleninik

PWr II

14

Je eli w czasie translacji programu jest on jednocze nie wykonywany, to taki
translator nazywa si

interpreterem.

J zykiem wej ciowym interpretera mo e by j zyk asembler albo j zyk wysokie-
go poziomu.

Program

ródłowy

INTERPRETER

Wykonywanie

kolejnych instrukcji

Interpreter

EBieleninik

PWr II

15

Proces uruchamiania programu

Wprowadzenie programu

do komputera

S bł dy ?

S bł dy ?

Uruchomienie

Testowanie

S bł dy ?

Poprawa bł dów

Poprawa bł dów

Poprawa bł dów

Kompilacja

T

N

T

T

N

N

EBieleninik

PWr II

16

Proces uruchamiania programu

Program.

pas

Kompilacja

Program.

exe

Po skompilowaniu, program wynikowy staje si samodzielnym „bytem”
i mo e by przenoszony na inne komputery i wielokrotnie wykonywany dla
ró nych danych wej ciowych.

EBieleninik

PWr II

17

Elementy j zyków programowania

• Dane ró nych typów

• Wyra enia (arytmetyczne, logiczne, relacyjne)

• Instrukcje

EBieleninik

PWr II

18

Dane w j zykach programowania

Dane dziel si na

zmienne i stałe.

Ich znaczenie jest takie samo jak w matematyce.

Musz posiada nazw i mo na im przypisywa warto ci.

Nazwa

jest ci giem znaków. Przykłady nazw:

x, Y, alfa, wsp_korelacji, wynik23

Stałe nie zmieniaj warto ci, któr nadaje si im w jednym miejscu programu.

Zmienne mog zmienia warto

w trakcie wykonywania programu.

Zmienne i stałe mog by

ró nych typów

.

EBieleninik

PWr II

19

Dane w j zykach programowania

Typ okre la rodzaj i zakres warto ci, które mog przyjmowa zmienne i stałe.

Typy zmiennych i stałych musz by podane w deklaracjach.

Deklaracje musz poprzedza u ycie zmiennych i stałych w programie.

Dane mog by typu

prostego

lub

zło onego.

EBieleninik

PWr II

20

Dane w j zykach programowania

Pascal – typy proste

Nazwa

Liczba bajtów

Zakres warto ci

Uwagi

ShortInt

1

-128..127

Krótki całkowity

Integer

2

-32 768..32 767

Całkowity

LongInt

-2 147 483 648..

Długi całkowity

Real

6

-2.9E-39..1.7E38

Rzeczywisty

Double

8

5.0E-324..1.1E308

Podwójny rzeczywisty

Char

1

Znakowy

Boolean

1

True/False

Logiczny

EBieleninik

PWr II

21

Dane w j zykach programowania

Pascal – typy zło one (składaj si z typów prostych)

1) Typ ła cuchowy (napisowy)

x: string[15];

1

0

o

w a

l

s

k

K

i

2

15

8

EBieleninik

PWr II

22

Dane w j zykach programowania

1) Typ tablicowy

x = array[1..20] of Integer;

X[3]

2

1

3

20

X

7

T = array[1..8,1..10] of real;

2

1

7

10

T

T[3,6]

1

1

2

3

3

8

EBieleninik

PWr II

23

Dane w j zykach programowania

1) Typ rekordowy

adres = record

kod:

string[6];

miejscowosc: string[25];
ulica:

string[30];

numer:

Byte;

mieszkanie:

Byte

end;

20

W r o c ł a w

K a r k o n o s k a

3

55-555

EBieleninik

PWr II

24

Wyra enia arytmetyczne

Elementy składowe wyra e arytmetycznych:

• stałe, zmienne (typu całkowitego lub rzeczywistego)

• operatory arytmetyczne

* - mno enie
/ - dzielenie

+ - dodawanie

-

- odejmowanie (i znak ujemny)

div - dzielenie całkowitoliczbowe

mod – reszta z dzielenia całkowitoliczbowego

a+b*c-d

(a+b)*(c-d) 13 DIV 4

13 MOD 4

EBieleninik

PWr II

25

Elementy składowe wyra e logicznych:

• stałe, zmienne (typu Boolean)

• operatory logiczne

Wyra enia logiczne

NOT - negacja

AND - iloczyn logiczny

OR - suma logiczna

Przykłady:

a := true;

b := false;

c := a OR b AND c;

EBieleninik

PWr II

26

Wyra enia relacyjne

Operatory relacji:

= - równe

<> - ró ne

< - mniejsze

> - wi ksze

<= - mniejsze lub równe

>= - wi ksze lub równe

(a < b) OR (a>d)

delta >= 0

a<>0

EBieleninik

PWr II

27

J zyki programowania

Instrukcje - Pascal

1.

Instrukcja przypisania

zmienna := wyra enie;

a := 10;
b := 5;
c := a + b;

:=

operator przypisania

EBieleninik

PWr II

28

J zyki programowania

2. Podejmowanie decyzji w programie

if <warunek> then

instrukcja1

else

instrukcja2;

if <warunek> then

instrukcja1;

if delta>=0 then

Begin

x1 := (-b – SQRT(delta))/(2*a);
x2 := (-b + SQRT(delta))/(2*a);
Writeln(x1, x2);

End

else

Writeln(„Delta ujemna”);

EBieleninik

PWr II

29

J zyki programowania

3. Organizacja oblicze cyklicznych

while <warunek> do

Instrukcja;

3.1 Instrukcja Dopóki

3.2 Instrukcja Powtarzaj

repeat

Instrukcja1;
Instrukcja2;
..................

until <warunek>;

k :=1;
x := 0;
while k < 6 do

begin

x := x + k;
k := k + 1;

end;

k :=1;
x := 1;
repeat

x := x * k;
k := k + 1;

until k >= 6;

EBieleninik

PWr II

30

J zyki programowania

3.3 Instrukcja Dla

for zm := wp to wk do

Instrukcja;

for zm := wp to wk do

begin

Instrukcja1;
Instrukcja2;
..................

end;

suma := 0;
n := 10
for i := 1 to 10 do

suma := suma + i;

EBieleninik

PWr II

31

J zyki programowania

4. Instrukcje wej cia/wyj cia

4.1 Czytanie danych

read (lista_argumentów);

4.2 Wyprowadzanie wyników

write (lista_argumentów);

read (a,b);
writeln (‘a = ‘, a);
writeln (‘b = ‘, b);

writeln (lista_argumentów);

readln (lista_argumentów);

EBieleninik

PWr II

32

J zyki programowania - podprogramy

Podprogramy

Podprogram

to wyró niona cz

programu komunikuj ca si z pozostał w

ci le okre lony sposób.

Do komunikacji s wykorzystywane parametry, w definicji programu nazywane

parametrami formalnymi

, a w wywołaniu

parametrami aktualnymi.

Podprogram mo e by wielokrotnie wywoływany z cz ci głównej programu
lub z innego podprogramu.

Wywoływanie podprogramu polega na podaniu jego nazwy oraz w nawiasach
parametrów.

EBieleninik

PWr II

33

J zyki programowania - podprogramy

Dlaczego stosuje si podprogramy ?

1. Program napisany z podziałem na podprogramy jest bardziej czytelny i zrozumiały

2. Pewne fragmenty programu, które si powtarzaj lub realizuj

ci le okre lone

operacje, powinny by wyodr bnione i zapisane w postaci jednego podprogramu.

3. Podczas uruchamiania programu mo na testowa poszczególne podprogramy

oddzielnie, a nast pnie uruchomi cały program.

EBieleninik

PWr II

34

J zyki programowania - biblioteki

Dla poszczególnych j zyków programowania opracowano bogate biblioteki
podprogramów, zazwyczaj pogrupowanych tematycznie.

Przykładowe biblioteki:

• biblioteki oblicze numerycznych

• biblioteki podprogramów graficznych

• biblioteki oblicze statystycznych

• biblioteki do przetwarzania tekstów

• biblioteki oblicze ekonomicznych

Przykładowe funkcje standardowe w Pascalu:

• SIN(x), COS(x), SQRT(x), LOG(x), ABS(x), ........

EBieleninik

PWr II

35

Program Oblicz_silnie;
Var

n, i, silnia: Integer;

Begin

Writeln(‘ Podaj wartosc n ‘);
Readln (n);
silnia :=1;
for i := 2 to n do

silnia := silnia*i;

Writeln(‘silnia = ‘, silnia);

End.

Przykłady programów

EBieleninik

PWr II

36

Program MaxMin;
Var

max, min : Real;
a : array[1..20] of Real;
i, n: Integer;

Begin

................... czytanie danych
max := a[1]; min := a[1];
for i :=1 to n do

begin

if a[i] > max then max := a[i];

if a[i] < min then min := a[i];

end;

Writeln (max, min);

End.

Przykłady programów

Program wyznacza liczb
maksymaln i minimaln
w tablicy n liczb.

EBieleninik

PWr II

37

Program SumaLiczb;
Var

a, suma: Real;
Begin

suma := 0;
Readln(a);
while (a <> 0) do

Begin

suma := suma + a;
Readln(a);

End;

Writeln(suma);

End.

Przykłady programów

Program oblicza sum liczb
czytanych z klawiatury.

PWr II

38

Program RownanieKwadratowe;
Var

a,b,c,delta,x1,x2: Real;

Begin

Writeln(‘Podaj wspolczynniki a, b, c ‘);

Readln (a,b,c);
if (a = 0) then

if (b = 0) then Writeln(‘Zle dane’)

else Begin

x := -c/b;
Writeln(x);

End;

else Begin

delta := b*b – 4*a*c;

if (delta >= 0) then

Begin

x1 := (-b - SQRT(delta))/(2*a);
x2 := (-b + SQRT(delta))/(2*a);
Writeln(x1,x2);

End
else Writeln(‘Delta ujemna’);

End

End.

EBieleninik

EBieleninik

PWr II

39

K O N I E C