llenguatge pascal

1Fundamentos de Informática. Electrónica. EUETIB.

Programación estructurada y Pascal/Delphi

Introducción Conceptos generales, estructura de un

programa y tipos de datosIN



• Estructura general.– Bloques– Sintaxis

• Identificadores de variables.• Palabras reservadas.• Tipos de variables y necesidad de su

definición.

Características generales de un lenguaje



Estructura de un programa en Pascal/Delphi

PROGRAM nombreProg;

PROCEDUREFUNCTION

BEGIN

END.

cabecera del programa

USESCONSTTYPEVAR

identificadores de libreríasdefinición de constantes

declaración de tipos de datos declaración de variables

definición de procedimientosdefinición de funciones

………. cuerpo del programa

{$APPTYPE CONSOLE} aplicación de consola, caso del Delphi



DATOS

INTERNOS

ESTATICOS

DINAMICOS

SIMPLES

ESTRUCTURADOS

EXTERNOS

SET

ESTANDAR

NO ESTANDAR

BOOLEANCHAR

ESCALAR

SUBRANGE

(Enumerado)

(Intervalo)

HOMOGENEOS

HETEROGENEOS

(ARRAY)

(RECORD)

Tipos de datosTipos de datos

(POINTER)

REALINTEGER



TIPOS estándar: Definición de variables

{Comentarios acerca del programa}PROGRAM {nombrePro} ;

{$APPTYPE CONSOLE} uses SysUtils ;

VAR{lista idVar}: INTEGER ;{lista idVar}: REAL ;{lista idVar}: CHAR ;{lista idVar}: BOOLEAN ;

BEGIN………………………………

END.

Los comentarios pueden estar en cualquier posición. También puede utilizarse:

(*……..*)

Directivas Delphi paraaplicaciones de Consola.



Datos tipo INTEGER

Son números enteros positivos y negativos, sin parte decimal los valores máximo y mínimo dependerán de la representación elegida.

Si la representación interna es de32 bits en complemento a 2, entonces:

Ejemplos: 1234 válido

1.2 no válido; no se permiten decimales

- 231 … +(231-1)[–2147483648 … +2147483647]

Concepto

Representación

Conviene entender que si no hay verificación (a veces sucede o es opcional por cuestión de eficiencia), pueden darse situaciones curiosas como codificar un positivo como negativo.



Datos tipo REAL

En Informática, son los números con o sin decimales representados en formato científico.

Representación interna:

Ejemplos: 3.65E-4 válidoválido3.14

Intervalo (range) de representación

s Exponente Mantisa

Como siempre, según representación

3.28976543456789213456789 (atención a la precisión)

Ver, por ejemplo ejercicios IEEE 754

Precisión 15–16 dígitos significativosEn Delphi, el IEEE754 de doble precisión, tiene:5.0 x 10^–324 .. 1.7 x 10^308



Tipos Alfanuméricos

Datos tipo CHAR

Representación interna: código ASCII8 bits

Corresponden a los símbolos alfanuméricos que componen el conjunto de caracteres ASCII.

Prácticamente todas las versiones (no std) incluyen un tipo CADENA o STRING como tipo elemental .

Ejemplos: 'M’válidoválido

no válido'1'A

(Sólo como texto)

'Mi casa’ no válido (El tipo CHAR acepta sólo un carácter)

Ejemplo: 'Mi casa’ Sería válido

Pero el PASCAL estándar lo considera variable estructurada (vector de caracteres): lo veremos más adelante

Datos tipo STRING



Tipos lógicos , booleanos o de decisión

Toman dos únicos valores: Verdadero (TRUE) y Falso (FALSE).

Representación interna: Con 1 bit sería suficiente, pero dependerá de la implementación: 8 bits o incluso más puede ser normal.

Operadores lógicos: AND, OR, XOR, NOT

Ejemplos: si FALSE

TRUEA = 2B = 3X = 0

A = B

B > A

( (A+B)>2 ) OR ( X=1 ) TRUE

True False

Cualquier expresión lógica podrá ser asignada a una variable lógica (lo veremos más adelante)



Composición SECUENCIALCS

COMPOSICIÓN SECUENCIAL



COMPOSICIÓN

ITERATIVA

SECUENCIAL

ALTERNATIVA




Definición: Una acción compuesta, está formada por una secuencia de acciones elementales.

Pseudocódigo Formato PASCALOrdinograma equivalente

SECUENCIA

{a1}; {a2}; ... {an}

FSECUENCIA

BEGIN{a1}; {a2}; .. {an}

END

{a1}

{an}

Composición Secuencial

A




Operación ASIGNACIÓN

• Formato:

{id_variable} := {expresión válida}

suma := num1 + num2

Operación básica, junto a las de E/S

{expresión válida} puede ser una constante o variable del mismo tipo o cualquier expresión válida para el tipo.



Programación estructurada y Pascal/Delphi COMPOSICIÓN SECUENCIAL

• lógicos

AND, OR, XOR, NOT

• de relación

• matemáticos

+ , - , * , / , DIV , MOD

< , <=, > , >= , = , <>

Operadores básicos Pascal/Delphi



Operadores matemáticosPueden ser utilizados con tipos enteros o reales.

Se puede asignar un resultado INTEGER a una variable REAL (mixed mode). En algunas versiones y lenguajes es necesario una función de conversión para cambio de tipo.

IntegerInteger

IntegerIntegerInteger

IntegerInteger

RealRealReal

RealRealReal

RealRealRealRealReal Real Real

ErrorErrorError

ErrorErrorError

+-*/

MODDIV

IntegerInteger RealRealReal

Realoperador

TIPO DE LOS OPERANDOS




Expresiones lógicas:………….

VAR

i,j: INTEGER;

a,b: BOOLEAN;

BEGIN

…………….

i:=3; j:= 4;

a:= i<j;

b:= (i=j) OR a;

a:=b;………..

END.

Notar que las variables a y b sólo pueden tomar los valores TRUE o FALSE


Operadores lógicos/de relación



A B = A B

Recordar que según el teorema de Shanon-Morgan podemos escribir una expresión lógica.

noEs:= NOT (((Cantidad MOD 10) = 0 ) OR ((Cantidad MOD 12) = 0))

Así, si queremos evaluar una expresión lógica para saber si una cantidad no es múltiplo de 10 ni de 12, podemos escribir:

o bien:noES:= (NOT((Cantidad MOD 10) = 0 )) AND (NOT ((Cantidad MOD 12) = 0))

Complementario de unión es lo mismo que intersección de complementarios.


Operadores lógicos/de relación

noEs:= ((Cantidad MOD 10) <> 0 ) AND ((Cantidad MOD 12) <> 0)

aunque también seria correcto:



Problemática de ambigüedad en las operaciones

y:= a + b * c ;

posibilidades de lectura: ( a + b ) * c

a + ( b * c )

Para resolver estas ambigüedades, los lenguajes establecen unos criterios de “prioridad” de evaluación.

Sea el caso de la expresión




Prioridades en las operaciones

Todas las subexpresiones entre paréntesis se evalúan primero.

Cuando las subexpresiones son con paréntesis anidados, se evalúa primero el paréntesis más interno.

Prioridad de los operadores en Delphi:

Los operadores con igual orden de operación en una misma expresión se evalúan de izquierda a derecha.

primero NOT* , / , DIV , MOD , AND+ , - , OR , XOR

último = , <> , < , > , <= , >=

1.

2.

3.

4.




Operaciones de entrada/salida

PROCEDIMIENTO DE ENTRADA

sirve para leer datos

exterior ordenador

READ ({lista_var})

READLN ({lista_var})

formato:

PROCEDIMIENTO DE SALIDA

sirve para escribir datos

exteriorordenador

WRITE ({lista_var y/o constantes})

WRITELN ({lista_var y/o constantes})

formato:

La diferencia entre Write y Writeln es obvia.

La diferencia entre Read y Readln es más sutil : tiene que ver con el bloque leído y el separador utilizado (no es demasiado importante por ahora pero es bueno que lo entienda)




Formato salida

{id_var}:a:d a: ancho total del campo d: numero de decimales ( sólo en el tipo REAL)

Ejemplos:

Writeln (‘Hola’);Writeln (’Hola’:10);

Writeln (radio:10:2,contador:4);

si radio := 3,5 (REAL) contador := 3 (INTEGER)

_ _ _ _ _ _ 3.50_ _ _ 3

La mayoría de lenguajes de programación permiten que las primitivas de salida especifiquen el formato. En el caso de Pascal, se hace de una manera muy simple, mediante descriptores de ancho de campo.

Hola_ _ _ _ _ _Hola

Visto por pantalla




Ejemplo Composición SECUENCIAL

PROGRAM sumar ;{Algoritmo para calcular la

suma de dos enteros}

VAR

BEGINSECUENCIA

END.FSECUENCIA

a,b,suma : INTEGER;

Writeln (’Suma de dos enteros’);{Presentación}

Writeln ; Writeln (’Hasta otra'){Despedida}Writeln (’la suma vale: ’, suma:6);Mostrar (suma)

Write (’Entre dato 2:'); Readln (b);Write (’Entre dato 1:'); Readln (a);Leer (a)

Leer (b)suma := a+b;suma = a+b


{$APPTYPE CONSOLE}uses SysUtils;



algunas Funciones librerías estándar Delphi


Matemáticas (System, Sysutils, Math)(F) Abs (V: Tipo): Tipo; devuelve el valor absoluto de V

(F) Round (V: Extended): Int64; devuelve el redondeo matemático de V

(F) Trunc (V: Extended): Int64; devuelve la parte entera de V

(F) Ceil (V: Extended): Integer; devuelve el redondeo por exceso de V

(F) Frac (V: Extended): Extended; devuelve la parte fraccionaria de V

(F) Int (V: Extended): Extended; devuelve la parte entera de V

(F) Sqr (V: Extended): Extended; devuelve el cuadrado de V

(F) Sqrt (V: Extended): Extended; devuelve la raíz cuadrada de V

(F) Power (Base, Exp: Extended): Extended; devuelve Base^Exp

(F) Exp (V: Real): Real; devuelve número e^V

(F) Ln (V: Real): Real; logaritmo neperiano (V)

(F) Pi: Extended devuelve 3.1415926535897932385

(F) Sin (A: Extended): Extended; devuelve el seno de A (A en radianes)

(F) Cos (A: Extended): Extended; devuelve el coseno de A (A en radianes)

(F) Tan (A: Extended): Extended; devuelve la tangente de A (sin(a)/cos(a))

Como ejemplo entre muchas otras funciones.

Consultar manual del lenguaje.



Variables y operaciones alfanuméricas

Definición: VAR

text1,text2: STRING[25];

Operaciones básicas:

Lectura/escritura: READ/READLN

WRITE/WRITELN

ASIGNACION: text2:= text1;

(text1)




Composición ALTERNATIVACA



COMPOSICIÓN

ITERATIVA

ALTERNATIVA

SECUENCIAL

COMPOSICIÓN ALTERNATIVA



Composición Alternativa SIMPLEDefinición: La acción se produce únicamente si se cumple una determinada

expresión lógica o predicado {p}.

Pseudocódigo Formato PASCAL Ordinograma equivalente

SI {p}

ENTONCES {Sq-A}

FSI

IF {p}

THEN {a} ;NO

SIVF

{p}

{Sq-A}notar que: - la acción {a}, en el caso de Pascal, es una acción elemental. Si es una secuencia, debe explicitarse. - en cualquier caso, al final de la composición, se continua a partir del punto de salida. - el final del IF no existe en forma diferenciada.

Delimitador




ejemplo ALTERNATIVA SIMPLE

PROGRAM comparacion;

VAR a,b: REAL;

BEGIN

IF a>bTHEN

Writeln (a:8:2, ' es el mayor ');END.

Writeln ('introducir datos ');

Readln (a,b);

Recordar: Para evitar el problema de separador entre datos se puede acudir a dos READLN independientes.


Programa que dados dos números, identifica el mayor de ellos.



Composición Alternativa DOBLE

Definición: Permite la elección entre dos tratamientos alternativos en función de que se cumpla o no el predicado {p}


SI {p} ENTONCES

{Sq-A} SI_NO

{Sq-B} FSI

IF {p} THEN

{a1} ELSE

{a2} ;

NOSI{p}

{Sq-A} {Sq-B}

notar que, en Pascal, las acciones {a1} y {a2} son elementales. Si son una secuencia, debe explicitarse (BEGIN/END)

delimitador

;




Comentarios a estructuras alternativas simple y doble

c1.

c2.

{p} es cualquier expresión evaluable a resultado booleano (donde una variable boolean sería un caso particular)

En Pascal, las acciones {a1} o {a2} son acciones elementales, entre ellas, cualquier estructura básica.

BEGIN __________ _________ __{SQ}___ __________

END

{a}

A > B(A > B) AND (Y=0) OR SWITCH

SWITCH siendo SWITCH una variable booleanasí:

podrían ser expresiones lógicas válidas.

Por consiguiente, como ha quedado indicado previamente, si desea incluirse una secuencia, ésta debe explicitarse mediante BEGIN/END




ejemplo composición ALTERNATIVA DOBLE

Reconsideremos nuestro anterior programa de comparar de modo que aporte mayor información

En cualquier caso, este programa es sintácticamente correcto pero el lector habrá observado que incorpora un error semántico

notar que un delimitador en esta posición provocaría un error ya que significaría el final del IF. En Pascal, es el propio ELSE quien hace las veces de delimitador

PROGRAM comparacion;

VAR a,b: REAL;BEGIN

Writeln ('introducir datos ');

IF a>bTHEN Writeln (a:8:2,' es el mayor ')

END.

ELSE Writeln (b:8:2,' es el mayor');

Readln (a,b);




Composiciones ALTERNATIVAS ANIDADAS

PROGRAM comparación;VAR a,b: REAL;

BEGINWriteln ('introducir datos ');

IF a>b

IF a<b

THEN Writeln (a:8:2,' es el mayor ')

END.

ELSE

THEN Writeln (b:8:2,' es el mayor')ELSE Writeln ('son iguales');

Readln (a,b);

En efecto, resulta claro que la condición contraria a a>b no es a<b sino a<=b. Así pues, el programa correcto se podría construir a partir de estructuras alternativas imbricadas. Es decir, donde la acción {a} de una estructura alternativa es, a su vez, otra estructura alternativa.




Otro ejemplo general

FSECUENCIA

SECUENCIA

{Presentación}Leer (dato1 , dato2)

SI dato1<dato2

SI dato2<dato1

ENTONCES

ENTONCES

ENTONCES Mostrar (dato1, ‘es divisor de’, dato2}

ENTONCES Mostrar (dato2, ‘es divisor de’, dato1}

SI_NO Mostrar (‘no son divisores’)

SI_NO

SI_NO

SI_NO

SI

SI

FIN_SI

FIN_SI

FIN_SIFIN_SI

{cociente dato2/dato1 es exacto}

{cociente dato1/dato2 es exacto}

Mostrar (‘no son divisores’)

Mostrar (‘son iguales’)

{Despedida}


Dados dos valores, indicar si uno es divisor del otro.



Problemática de las ESTRUCTURAS ALTERNATIVAS ANIDADAS no completas

Sea un tramo de programa con el aspecto siguiente

- En este caso existen dos estructuras alternativas anidadas IF/THEN pero un solo ELSE.

- La cuestión, ahora está en discernir a cuál de las dos estructuras IF/THEN corresponde el único ELSE. - La identación de la escritura parece sugerir que la regla ELSE corresponde al IF de {p1}, y sin embargo, esto no es así.

IF {p1}

IF {p2}THEN

ELSE

THEN{acción_A}

{acción_B}




Regla del THEN más internoEl primer ELSE que se encuentra constituye la alternativa del THEN más interno.

así:


IF {p1}

IF {p2}

THEN

ELSE

THEN{acción_A} ;

{acción_B} ;

BEGIN

END



composición alternativa MULTIPLE (presentación)

- En muchas ocasiones la decisión no debe tomarse entre dos, sino entre más alternativas.

- De hecho, deberíamos diferenciar, como mínimo, dos casos:

a) cuando las alternativas son mutuamente excluyentes

b) cuando las alternativas no tienen por qué ser excluyentes (pueden darse más de una)

El caso a) puede materializarse mediante composiciones alternativas dobles anidadas

El caso b) puede materializarse mediante composiciones alternativas simples en secuencia

IF {p1} THEN {acción_1} ELSE

IF {p2} THEN {acción_2}. ELSE ........

IF {p1} THEN {acción_1};

IF {p2} THEN {acción_2};

IF .....




composición alternativa MULTIPLE ( SELECCION 1 entre N)

{lista_const_i} son listas de constantes del mismo tipo que la expresión de control de la selección que ha de ser de tipo enumerado (por ahora, cualquier estándar, excepto REAL)


SEGUN_SEA {id_var} HACER

{lista_const_1} : {S1} {lista_const_2} : {S2}

..... {lista_const_n} : {Sn} [NINGUNA : {Sx}]

FSEGUN_SEA

CASE {var} OF

{lista_1} : {a1} {lista_2} : {a2}

..... {lista_n} : {an} [ELSE : {ax}]

END;

{expr}

...S1 S2 Sn Sx

1

1 -expresión evaluable a variable enumerada

Así pues, la mayoría de lenguajes de programación, al hablar de estructura alternativa múltiple, se refieren a una selección 1 entre n, según el valor de una variable forme parte de una u otra lista de valores no repetidos.




Composición ITERATIVACI



COMPOSICION

SECUENCIAL

ITERATIVA

ALTERNATIVACOND. INICIAL

COND. FINAL

repetitiva

COND. INTERMEDIA

variante

COMPOSICIÓN ITERATIVA



Descripción: La condición de salida del lazo se evalúa al principio de la composición.Por consiguiente, si la expresión no es cierta, la acción puede no ejecutarse ni una sola vez.

Pseudocódigo Formato PASCALOrdinograma equivalente

MIENTRAS {p} HACER

{SQ}

FMIENTRAS

WHILE {p}DO

Composición ITERATIVA de condición inicial

NO

SI

{predicado}

{SQ}delim

{Acción}

fin del WHILE




Ejemplo de composición ITERATIVA de condición INICIAL

PROGRAM suma;

VAR suma,numero,n_limite : INTEGER;

SECUENCIA

FSECUENCIA.

opcional

Algoritmo para obtener la suma de losn primeros números naturales:

suma:=0;{Presentación}

Leer (n_limite)numero:=1

MIENTRAS numero <= n_limite

suma:=suma+numeronumero:=numero+1

FMIENTRAS

HACER

Mostrar (suma)

BEGIN

suma:=0;Writeln ('Suma n primeros naturales');

Write ('Entre n: '); Readln (n_limite);numero:=1;

WHILE numero<= n_limite

suma:=suma+numero;numero:=numero+1

END;

END.

BEGINDO

;

Writeln ('La suma vale:’,suma:8:2);




Definición:En este caso, el predicado de salida se sitúa después de ejecutar la acción. Por consiguiente, ésta se realiza siempre, al menos una vez.

Como en el caso de la estructura iterativa de condición inicial, el número de veces que se realiza la acción depende de la condición. Naturalmente, la acción deberá contener alguna sub-acción que modifique algún elemento de la expresión lógica que constituye la condición de salida.


REPETIR

HASTA_QUE {p}

REPEAT

UNTIL {p}

{SQ}{SQ} {SQ}

exp_logNO

SI

Composición ITERATIVA de condición final

delim




Ejemplo composición ITERATIVA de condición FINAL

SECUENCIA SECUENCIA

suma:=0 suma:=0 , numero:=1{Presentación} {Presentación}

Leer (n_limite)numero:=1

MIENTRAS numero <= n_limite REPETIR

suma:=suma+numerosuma:=suma+numero

numero:=numero+1numero:=numero+1

FMIENTRASHASTA QUE numero > n_limite

FSECUENCIA

FSECUENCIA.

HACER

Tomemos el mismo ejemplo que ya empleamos para ilustrar la estructura iterativa de condición inicial

No es casualidad que la expresión lógica de la variante con condición final sea la complementaria a la de condición inicial.Nótese, que el algoritmo, ahora, no es valido para n_limite=0.

y realicemos una propuesta alternativa con condición final.

Mostrar (suma)


Mostrar (suma)

Leer (n_limite)



Ejemplo composición ITERATIVA de condición FINAL

SECUENCIA

suma:=0;{Presentación}

Leer (n_limite}numero:=1

REPETIRsuma:=suma+numeronumero:=numero+1

HASTA QUE numero > n_limite

FSECUENCIA

PROGRAM suma;

suma,numero,n_limite : INTEGER;

BEGIN


Write ('Entre n: '); Readln (n_limite);numero:=1;

REPEAT

UNTIL numero> n_limite ;

suma:=suma+numero;numero:=numero+1;

END.

El programa correspondiente al algoritmo de estructura iterativa con condición final:

VAR

Writeln (‘La suma vale: ‘,suma);


Mostrar (‘La suma vale: ‘,suma}



Composición REPETITIVA

Concepto: Podemos pensar en un caso particular de iteración, basada en conocer la lista de valores de una variable de control para los cuales debe realizarse la acción (variables enumeradas de Pascal)

Pseudocódigo estructura repetitiva Pseudocódigo equivalente iterativo

DESDE {var}={valor inicial} HASTA {valor final}{var}={valor inicial}

HACER HACER

FMIENTRAS

MIENTRAS {var} <> {valor fina}

{Sq} {Sq}

FDESDE

Caso particular:

{var}:= {valor siguiente}




Composición REPETITIVA

Caso Pascal

FOR {var}={valor inicial} {valor final}

{var}:={valor inicial};

DODO BEGIN

END

WHILE {var} <> {valor fina}

{Acción} {Acción}

{var}:= succ({var}) {caso TO}

{var}:= pred({var}) {para el caso DOWNTO}

TO DOWNTO

;

Formato general Equivalente con iterativa de condición inicial

{var} deberá ser una variable de tipo enumerada ('scalar' o 'subrange') y tomará todos los valores del intervalo recorrido en sentido ascendente (TO) o descendente (DOWNTO). Al principio, probablemente, no trabajará con variables declaradas explícitamente como enumeradas. Baste saber, por ahora, que los tipos estandar INTEGER y CHAR son dos casos especiales de tipos enumerados y que el tipo REAL, obviamente, no lo es.

La manera de recorrer la relación de valores en la estructura equivalente sería mediante la función valor siguiente (succ). Obviamente en el caso de enteros, la función succ equivale a incrementar una unidad.

i:= i + 1 equivale a i:= succ(i)Lógicamente, esto no tendría sentido para otras variables enumeradas, ni siquiera para el tipo estándar CHAR.




Ejemplo Composición REPETITIVA

SECUENCIASECUENCIA

FSECUENCIA

{Presentación}

DESDE numero:=1 HASTA n_limite

suma:=suma+numero

suma:=0;

HACER

FDESDE

suma:=0{Presentación}

Leer (n_limite}numero:=1

MIENTRAS numero <= n_limite

suma:=suma+numero;numero:=numero+1

FMIENTRAS

FSECUENCIA

HACER

Si tomamos nuevamente nuestro antiguo ejemplo, veremos que, en efecto, se trataba de una estructura repetitiva ...

... y, por tanto, podríamos haber descrito el algoritmo en la forma

Nótese como, en este caso, la variable de control es actualizada automáticamente por la propia estructura



Leer (n_limite}




Ejemplo Composición REPETITIVA

SECUENCIA{Presentación}

Leer (n_limite)

Mostrar (suma)

DESDE numero:=1 HASTA n_limite

suma:=suma+numero;

suma:=0

HACER

FDESDE

FSECUENCIA

A partir de este pseudocódigo, El texto del programa Delphi correspondiente:

PROGRAM suma;

FOR numero:=1 TO n_limite

VAR suma,numero,n_limite : INTEGER;

BEGIN


Write ('Entre n: '); Readln (n_limite);

Writeln ('El resultado es :',suma)

suma:=suma+numero;

END.

DO


{$APPTYPE CONSOLE}uses SysUtils;

llenguatge pascal

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