Реферат: Модули и объекты в языке Турбо Паскаль 7.0

Министерство образования Российской Федерации

Таможенный колледж

Оренбургский ГосударственныйАграрный Университет

Бузулукскоепредставительство

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Основыалгоритмов и программирования»

Модули и объекты в языке Турбо Паскаль 7.0

Руководитель работы

________________СимоноваС.В.

"______"________________2002г.

Исполнитель

Студент гр. 34 АСОИ и У

______________Кислинский С.В.

"______"________________2002г.

Бузулук2002

Содержание

Введение…… стр.3

1 Модули…………………………………………………...……… стр. 4

1.1 Структурамодулей………………………………………… стр. 6

1.2 Заголовок модулей и связьмодулей друг с другом……….…стр. 8

1.3 Интерфейснаячасть……………………………………………стр. 9

1.4 Исполняемаячасть………………………………………...…… стр. 10

1.5 Инициирующаячасть………………………....…………...…стр. 11

1.6 Компиляциямодулей………………………………….......…стр. 12

1.7 Доступ к объявленным в модулеобъектам……………… стр. 14

1.8 Стандартныемодули…………………………………………стр. 15

2 Объекты……………………………………………………………… стр. 17

2.1 Основные принципыООП……………………………………стр. 19

2.2 Инкапсуляция………………………………………………….стр.20

2.3 Наследование…………………………………………………стр.22

2.4 Полиморфизм…...……………………………………………стр.24

Заключение……………………………………………………………стр. 26

Список используемых источников…………………………………… стр. 27

Приложение А………………………………………………………… стр. 28

Введение

В 1992 году фирма BorlandInternationalвыпустила два пакета программирования на использовании языка Паскаль, — BorlandPascal7.0 и TurboPascal7.0.

Пакет BorlandPascal7.0 учитывает многие новейшие достижения в программировании и практике созданияпрограмм и включает в себя три режима работы: в обычном режиме операционнойсистемы MSDOS, взащищенном режиме MSDOSи в среде Windows.Обладая расширенными возможностями, пакет BorlandPascal7.0 тем не менее требует для использования всех своих возможностей довольнобольшую память – примерно 30 Мбайт на жестком диске и не менее 2 Мбайтоперативной памяти.

Пакет TurboPascal7.0 обладает ограниченными возможностями и позволяет работать только в обычномрежиме MSDOS.Начинающему программисту, по-видимому, целесообразно начать изучение языка и среды именно с этого пакета.

Язык характеризуетсярасширенными возможностями по сравнению со стандартом, хорошо развитойбиблиотекой модулей, позволяющих использовать возможности операционной системы,создавать оверлейные структуры, организовывать ввод-вывод, формироватьграфическое изображение и т.д.

Среда программированияпозволяет создавать тексты программ, компилировать их, находить ошибки иоперативно их исправлять, компоновать программы из отдельных частей, включая стандартныемодули, отлаживать и выполнять отлаженную программу.

В данной работе будутописаны основные возможности языка, работа в интегрированной среде, наборстандартных модулей.

Паскаль -

замечательный язык программирования, которыйотносительно прост в изучении, довольно ясен и логичен и, будучи первымизучаемым языком программирования, приучает к хорошему стилю. Паскальвоспитывает дисциплину структурного программирования и программирования вообщелучше, чем другие языки программирования, такие, как, например Бейсик.

Паскаль – гибкий и развитыйв отношении типов данных язык. Привлекательны его рекурсивные возможности, атакже поддержка технологии объектно-ориентрованного программирования.

1 Модули

Модуль -

это автономно компилируемая программная единица, включающаяв себя различные компоненты раздела описаний (типы, константы, переменные,процедуры и функции) и, возможно, некоторые исполняемые операторы инициирующейчасти.

Наличие модулей в TurboPascalпозволяет программировать и отлаживать программу по частям, создаватьбиблиотеки подпрограмм и данных, воспользоваться возможностями стандартныхмодулей, практически неограниченно увеличивать кодовую (содержащую коды команд)часть программы.

Модуль содержит описаниятипов данных, переменных и других объектов, а также подпрограммы, которыеиспользуются в различных программах. Подпрограмму имеет смысл включать в составмодуля в том случае, когда она реализует действие, которое приходится выполнятьдостаточно часто. Подпрограммы, входящие в модуль, можно написать, отладить иоткомпилировать один раз, а использовать многократно.

Модули представляют собойпрекрасный инструмент для разработки библиотек прикладных программ и мощноесредство модульного программирования. Важная особенность модулей заключается втом, что компилятор Турбо Паскаля размещает их программный код в отдельномсегменте памяти. Максимальная длина сегмента не может превышать 64 Кбайта,однако количество одновременно используемых модулей ограничивается лишьдоступной памятью, что дает возможность создавать весьма крупные программы.

Доступ к описаниям, функциями процедурам модуля обеспечивает оператор использования Uses, в которомуказывается имя модуля. Этот оператор размещается в разделе описаний программы,сразу после заголовка. Если в программе используется не один модуль, анесколько, необходимо указать имена всех модулей, перечислив их через запятую.Исключением является модуль System, ссылкана который необязательна. Этот модуль содержит, в частности, процедурыфайлового ввода/вывода, процедуры и функции для работы со строками и некоторыедругие.

Модуль начинается заголовком

unit unit_name;

где unit_name– имямодуля, которое выбирается в соответствии с правилами Паскаля. Файл, содержащиймодуль, обязан иметь то же имя, что и модуль.

Разберем в качестве примерамодуль с описанием гиперболических функций, которых нет в числе встроенныхфункций языка Паскаль, но эти функции достаточно часто появляются в прикладныхзадачах, и поэтому имеет смысл включить их в состав библиотечного модуля.Доступ к функциям из этого модуля обеспечивает оператор использования Uses, в котором указывается имя модуля. Итак, сам модульвыглядит следующим образом.

{$N+}

unit hyp_fun;

interface

type

Float =Extended;

function sinh(x: Float): Float;

function cosh(x: Float): Float;

function tanh(x: float): Float;

implementation

var

t: Float;

function sinh(x: Float): Float;

begin

t :=Exp(x);

sinh :=0.5*(t – 1.0/t);

end;

function cosh(x: Float): Float;

begin

t :=Exp(x);

cosh :=0.5*(t + 1.0/t);

end;

function tanh(x: Float): Float;

begin

t :=Exp(2.0*x);

tanh := (t– 1.0) / (t + 1.0);

end;

end.

Зарезервированные слова interface

и implementationздесьиграют важную роль. Каждый модуль имеет части (секции), озаглавленные этимисловами. Секция interface(она называетсяинтерфейсной секцией) содержит описания констант, типов, переменных и процедур,доступных из вызывающей программы или модуля. Секция implementation(секция реализации) содержит исходныйкод программы. Она может также содержать локальные описания, такие как var t: Real; из нашегопримера.

Каждый модуль начинается сзарезервированного слова unitи заканчивается словом end, за котором следует точка. Для этого endне требуется соответствующего слова begin, хотя можно и поставить его непосредственно перед end. Оператор typeв начале нашего модуля определяеттип Float, который в данном случае эквивалентен типу Extended. Указав, справа от знака равенства любой другойэквивалентный тип, можно изменить точность вычисления гиперболических функций.

1.1 Структурамодулей

Модульимеет следующую структуру:

Unit module_name

Interface

Интерфейсная секция

Implementation

Секция реализации

Секция инициализации

Рис. 1.Структура модуля

Здесь Unit-

зарезервированное слово (единица), начинает заголовокмодуля; name - имя модуля(правильный идентификатор). Interface– интерфейсная секция – содержит теописания типов, переменных и других объектов данных, которые можно использоватьв других программах или модулях. Секцияреализации начинается с зарезервированного слова implementation.Все описания, содержащиеся в секции реализации, являются локальными, их областьдействия – данный модуль. Здесь же содержаться полные описания функций ипроцедур модуля. Последняя часть модуля – секцияинициализации. Она может быть пустой и содержать только зарезервированноеслово endиливключать в себя исполняемые операторы, выполняющие необходимые действия поинициализации (например, по присваиванию начальных значений переменным) модуля.

В качестве примерарассмотрим модуль func1 /см. приложение А/,расширяющий вычислительные возможности Турбо Паскаля, так как он содержитфункции, отсутствующие в стандартных модулях системы. Среди «стандартных»функций – синус (Sin), косинус (Cos), арктангенс (ArcTan), экспонента (Exp), натуральный логарифм (Ln), квадрат числа (Sqr) и квадратный корень из него (Sqrt). В модуле func1имеются тангенс (Tan), арксинус (ArcSin) и арккосинус (ArcCos), функции перевода градусной меры в радианную инаоборот (Degrees_to_Radians, Radians_to_Degrees), набор гиперболических функций (Sinh, Cosh, Tanh), а также десятичный логарифм (Log10) и произвольная степень числа (Power).

Напомню математическоеопределение гиперболических функций:

В нашем примере интерфейснаясекция содержит описания вещественного типа float, а также константу Infinity– «бесконечно большое значение». Бесконечность здесьпонимается, разумеется, в смысл машинной арифметики, как значение, близкое кмаксимально допустимому для типа Extended. Далееследуют заголовки функций модуля.

Секция реализации содержитконстанты, используемые в подпрограммах-функциях. Затем идут полные описанияфункций. Вычисление тангенса использует «классическое» определение этой функциикак отношение синуса к косинусу. Учтено также приближение значения тангенса кбесконечности при определенных значениях аргумента. В этом случае функциявозвращает «машинную бесконечность».

При программированииарксинуса и арккосинуса следует учитывать то, что эти функции – многозначные. Внашем случае вычисляется «главное значение», лежащее в интервале [-p

/2, p/2] (для арксинуса) или [0, p] (для арккосинуса) радиан. Для этого используютсяформулы, известные из курса элементарной математики.

При вычислениигиперболических функций учитывается то обстоятельство, что уже при относительнонебольших значениях аргумента вычисление экспоненты приводит к арифметическомупереполнению. В этом случае функция возвращает «бесконечное» значение.

1.2 Заголовок модуля и связь модулейдруг с другом

Заголовок модуля состоит иззарезервированного слова Unit-

следующего за ним имени модуля. Для правильнойработы среды Турбо Паскаля и возможности подключения средств, облегчающихразработку крупных программ, это имя должно совпадать с именем дискового файла,в который помещается исходный текст модуля. Если, например, имеем заголовок

UnitGlobal;

то исходный текстсоответствующего модуля должен размещаться в дисковом файле GLOBAL.PAS. Имямодуля служит для его связи с другими модулями и основной программой. Эта связьустанавливается специальным предложением

Uses<сп.модулей>

Здесь Uses — зарезервированное слово (использует);

<сп.модулей>- список модулей, с которыми устанавливается связь;

элементами списка являютсяимена модулей, отделяемые друг от друга

запятыми, например:
Uses CRT, Graph, Global:

Если объявление Uses… используется, оно должно открывать разделописаний основной программы. Модули могут использовать другие — модули.Предложение Uses в модулях может следовать либосразу за зарезервированным словом Interface,либо сразу за словом Implementation.

1.3 Интерфейсная часть

Через интерфейсосуществляется взаимодействие основной программы с модулем (модуля с модулем).В интерфейсе указываются константы, типы, переменные, процедуры и функции,которые могут быть использованы основной программой (модулем) при вызове этогомодуля.

Интерфейсная частьоткрывается зарезервированным словом Interface

. В этой части содержатся объявления всех глобальныхобъектов модуля (типов, констант, переменных и подпрограмм), которые должныстать доступными основной программе и/или другим модулям. При объявленииглобальных подпрограмм в интерфейсной части указывается только их заголовок,например:

UnitCmplx;

Interface
 type
 complex= record
 re, Im: real
 end;
 ProcedureAddC (x,

у:complex; var z: complex);
ProcedureMulC (x, у:complex; var z: complex);

Если теперь в основной программе написать предложение

Uses Cmplx;

то в программе станут доступными тип Complex и двепроцедуры -

AddCи МulCиз модуля Cmplx.

Отметим, что объявлениеподпрограмм в интерфейсной части автоматически сопровождается их компиляцией сиспользованием дальней; модели памяти. Таким образом, обеспечивается доступ кподпрограммам из основной программы и других модулей.

Следует учесть, что всеконстанты и переменные, объявленные интерфейсной части модуля, равно как иглобальные константы и переменные основной программы, помещаются компиляторомТурбо Паскаля в общий сегмент данных (максимальная длина сегмента 65536 байт).Порядок появления различных разделов объявлений и их количество может бытьпроизвольным. Если в интерфейсной части объявляются внешние подпрограммы илиподпрограммы в машинных кодах, их тела (т.е. зарезервированное слово External,в первом случае, и машинные коды вместе со словом Inline -

во втором) должны следовать сразу за их заголовками висполняемой части модуля (не в интерфейсной). В интерфейсной части модулейнельзя использовать опережающее описание.

В интерфейсах различныхмодулей недопустимо циклическое обращение друг к другу, т.к. компилятор в этомслучае не может установить связей.

1.4 Исполняемая часть

Исполняемая часть включаетвсе подпрограммы модуля. Она может также включать локальные метки, константы,типы и переменные.

Исполняемаячасть начинается зарезервированным словом Implementation и содержит описанияподпрограмм, объявленных в интерфейсной части. В ней могут объявлятьсялокальные для модуля объекты — вспомогательные типы, константы, переменные иблоки, а также -

метки, если они используются в инициирующей части.

Описанию подпрограммы,объявленной в интерфейсной части модуля, в исполняемой части долженпредшествовать заголовок, в котором можно опускать список формальных переменных(и тип результата для функции), так как они уже описаны в интерфейсной части.Но если заголовок подпрограммы приводится в полном виде, т.е. со спискомформальных параметров и объявлением результата, он должен совпадать сзаголовком, объявленным в интерфейсной части, например:

Unit Cmplx;

Interface

type

complex= record;

re,im: Real;

end;

Procedure AddC (x,

у: complex; var r: complex);

Implementation

ProcedureAddC;

begin

z.re := x.re + y.re;

z,im := x.Im * y.im;

end;

end.

Локальныепеременные и константы, а также все программные коды, порожденные прикомпиляции модуля, помещаются в общий сегмент памяти.

Вотличие от интерфейсов модулей в исполнительных частях модулей допустимоциклическое обращение друг к другу, т.к. все равно взаимодействиеосуществляется через интерфейсы, и здесь не возникает проблемы с установлениемнеобходимых связей.

1.5 Инициирующая часть

В некоторых случаях перед обращениемк модулю следует провести его инициализацию (например, установить связь с темиили иными файлами с помощью процедуры Assign,инициализировать какие-то переменные и т.д.). Необходимые действия можновыполнить в секции инициализации модуля. Эта секция начинается словом begin, после которого идут исполняемые операторы, а затемпомещается слово end. (с точкой), например:

begin

Assign(F1, ‘ FILE1.DAT ‘);

end.

В инициирующей частиразмещаются исполняемые операторы, содержащие некоторый фрагмент программы. Этиоператоры исполняются до передачи управления основной программе и обычноиспользуются для подготовки ее работы. Например, в них могут инициироватьсяпеременные, открываться нужные файлы, устанавливаться связи с другими ПК покоммуникационным каналам и т.п.:

UnitFileText;

Interface

Procedure Prlnt (t: string);

Implementation

var f: Text;

const

name = ' OUTPUT. TXT ';

ProcedurePrint

;

begin

WriteLn(f, s);

end;

{

Начало инициирующей части:}

begin

Assign (f,name);

Rewrite (f);

{

Конецинициирующей части:}

end.

Следует иметь в виду, чтооператоры секции инициализации выполняются единственный раз в момент запускапрограммы.

Если инициализация модуля ненужна, то в секции помещается лишь слово end.

1.6 Компиляциямодулей

В среде Турбо Паскаляимеются средства, управляющие способом компиляции модулей и облегчающиеразработку крупных программных проектов. В частности, определены три режимакомпиляции: COMPILE, МАКЕ и BUILD. Режимы отличаются только способом связи,компилируемого модуля или основной программы с другими модулями, объявленными впредложении USES.

При компиляции модуля илиосновной программы в режиме COMPILE все упоминающиеся в предложении USES модулидолжны быть предварительно откомпилированы, и результаты компиляции помещены водноименные файлы с расширением .TPU. Например, если в программе (модуле)имеется предложение

UsesGlobal;

то на диске в каталоге, объявленном опцией UNITDIRECTORIES, уже должен находиться файл GLOBAL.TPU. Файл с расширением TPU (отангл. Turbo Pascal Unit) создается в результате компиляции модуля.

В режиме МАКЕ компиляторпроверяет наличие TPU-файлов для каждого объявленного модуля. Если какой-либоиз файлов не обнаружен, система пытается отыскать одноименный файл срасширением .PAS, т.е. файл с исходным текстом модуля, и, если .PAS-файл найден, приступает к его компиляции. Крометого, в этом режиме система следит за возможными изменениями исходного тексталюбого используемого модуля. Если в PAS-файл (исходный текст модуля) внесеныкакие-либо изменения, то независимо от того, есть ли уже в каталогесоответствующий TPU-файл или нет, система осуществляет его компиляцию передкомпиляцией основной программы. Более того, если изменения внесены винтерфейсную часть модуля, то будут перекомпилированы также и все другиемодули, обращающиеся к нему. Режим МАКЕ, таким образом, существенно облегчаетпроцесс разработки крупных программ с множеством модулей: программистизбавляется от необходимости следить за соответствием существующих TPU-файлових исходному тексту, так как система делает это автоматически.

В режиме BUILD существующиеTPU-файлы игнорируются, и система пытается отыскать (и компилировать)соответствующий PAS-файл для каждого объявленного в предложении USES модуля.После компиляции в режиме BUILD программист может быть уверен в том, что учтенывсе сделанные им изменения в любом из модулей.

Подключение модулей косновной программе и их возможная компиляция осуществляются в порядке ихобъявления в предложении USES. При переходе к очередному модулю система предварительноотыскивает все модули, на которые он ссылается. Ссылки модулей друг на другамогут образовывать древовидную структуру любой сложности, однако запрещаетсяявное или косвенное обращение модуля к самому себе. Например, недопустимыследующиеобъявления:

Unit A; Unit B;

Interface Interface

Uses S;Uses A;

Implementation Implementation

end.

Это ограничение можнообойти, если «спрятать» предложение USESвисполняемые части зависимых модулей:

Unit A; Unit B;

InterfaceInterface

ImplementationImplementation

Uses B;Uses A;

end

.

end

.

Дело в том, что ТурбоПаскаль разрешает ссылки на частично откомпилированные модули, чтоприблизительно соответствует опережающему описанию подпрограммы. Еслиинтерфейсные части любых двух модулей независимы (это непременное условие!),Турбо Паскаль сможет идентифицировать все глобальные идентификаторы в каждом измодулей, после чего откомпилирует тела модулей обычным способом.

1.7 Доступ кобъявленным в модуле объектам

Пусть, например, мы создаеммодуль, реализующий арифметику комплексных чисел (напомню, что такая арифметикани в стандартном Паскале, ни в Турбо Паскале не предусмотрена). К сожалению, вТурбо Паскале нельзя использовать функции, значения которых имели бы структурированныйтип (запись, например), поэтому арифметика комплексных чисел реализуетсячетырьмя процедурами:

{UNIT Cmplx};
 INTERFACE
 {.............................................}
 type
 complex = record;
 re, Im: real;
 end
 Procedure AddC (x,

у: complex:var z: complex);
 Procedure SubC (x, у: complex;var z: complex);
 Procedure MulC (x, у: complex;var z: complex);
 Procedure DIvC (x, у: complex;var z: complex);
 const
 с: complex = (re: 0.1; Im: -1);
 IMPLEMENTATION
 {..........—. —… — — — ——… }
 PROCEDURE AddC;
 begin
 z.re := x.re + y.re;
 z. Im := x. im + у. Im;
 end{AddC};
 PROCEDURESubC;
 begin
 z .re := x.re — y.re;
 z. im := x.Im — y. Im;
 end {SubC};
 PROCEDUREMulC;
 begin
 z.re := x.re * y.re — x.im * y.im;
 z.lm:= x.re * y.im + x.im * y.re;
 end{MulC};
 PROCEDUREDivC;
 var zz: real;
 begin
 zz :=sqr(y.re) + sqr(y.im);
 z.re := (x.re * y.re + x.im * y.im) /zz;
 z.lm:= (x.re * y.im — x.lm * y.re) / zz;
 end{DIvC}:
 END.

Текст этого модуля следуетпоместить в файл CMPLX.PAS. Его можно откомпилировать, создав TPU-файл, после чего программе станут доступныпроцедуры из новой библиотеки.

1.8 Стандартныемодули

В Турбо Паскале имеетсявосемь стандартных модулей, в которых содержится большое число разнообразныхтипов, констант, процедур и функций. ЭтимимодулямиявляютсяSYSTEM, DOS, CRT, PRINTER, GRAPH, OVERLAY, TURBO3 и</s

еще рефераты

Еще работы по программному обеспечению

Реферат по программному обеспечению

Изучение Microsoft Exel (v.7.0)

29 Августа 2013

Реферат по программному обеспечению

История операционных систем

29 Августа 2013

Реферат по программному обеспечению

Курсовая работа по Foxpro

29 Августа 2013

Реферат по программному обеспечению

Пакет MATHCAD

29 Августа 2013