Конспект урока№9 Ковалевой Евгении

Тема уроку: "Створення алгоритмів із використанням звернень до алгоритмів"

Мета уроку: Дати поняття про допоміжні алгоритми, типи допоміжний алгоритмів, оформлення підпрограм (процедур) мовою програмування Паскаль, поняття про формальні та фактичні параметри, області дії змінних.

Тип уроку: Лекція

1. Актуалізація опорних знань

2. Теоретичний матеріал:

Паскаль дозволяє структурувати програму, виділивши її функціонально незалежні частини. Відокремлені, функціонально-незалежні частини програми називаються підпрограмами. Сам термін підпрограма говорить про те, що вони подібні і підлеглі програмам.

Підпрограми вирішують три основні задачі, які значно полегшують програмування:

- позбавляють від необхідності багатократно повторювати у тексті програми аналогічні фрагменти;

- покращують структуру програми, полегшуючи її розуміння при розборі;

- підвищують стійкість до помилок програмування та непередбачених наслідках при модифікаціях.

Велика кількість розроблених програм дозволяє сформулювати спільні принципи виділення пілпрограм:

- Коли Ви декілька разів перепишете в програмі одні й ті самі послідовності команд, введення підпрограми буде вкрай необхідним.

- Корисно прибрати у підпрограму подробиці, які заслоняють сенс основної програми.

-Корисно розбити основну програму на частини, при цьому основна програма стає схожою на частини.

-Все, що ви зробили добре в одній програмі, вам захочеться використати в нових. Для цього краще одразу виділяти корисні алгоритми в окремі підпрограми.

Підпрограмою називається іменована, логічно закінчена група операторів мови, яку можна викликати для виконання будь-яку кількість разів із різних місць програми.

У мові Паскаль для організації підпрограм використовуються процедури і функції.

Процедура - це незалежна поіменована частина програми, призначена для виконання визначених дій. Вона складається з тіла і заголовка. За структурою її можна розглядати як програму в мініатюрі. Після однократного опису процедуру дозволяється викликати за іменем з наступних частин програми. Використання імені процедури в програмі називається викликом процедури. Ім'я процедури не може знаходитися у виразі у якості операнду.

Функція відрізняється від процедури тим, що, по-перше, передає в точку виклику скалярне значення (результат своєї роботи), а по-друге, ім'я функції може входити у вирази, як операнд. Функція, якщо вона зустрічається у виразі, називається покажчиком функції або звертанням до функції.

Усі процедури і функції мови Паскаль підрозділяються на дві групи:

вбудовані;

визначені користувачем.

Вбудовані (стандартні) процедури і функції є частиною мови і можуть викликатися за іменем без попереднього опису в розділі описового блока. З багатьма з них ви вже знайомилися в попередніх розділах.

Процедури і функції користувача організовуються самим програмістом відповідно до синтаксису мови і являють собою локальні блоки. Попередній опис процедур і функцій користувача є обов'язковим.

Функція, визначена користувачем, складається з заголовка і тіла функції. Заголовок містить зарезервоване слово Function, ідентифікатор (ім'я) функції та, укладений у круглі дужки, необов'язковий список формальних параметрів і тип значення, що повертається функцією.

Формат опису:

Function <ім'я> [(формальні параметри)]:<тип результату>;

Ім'я функції - унікальний у межах блока ідентифікатор. Результат, що повертається, може мати будь-який простий тип і тип string.

Тіло функції являє собою локальний блок, за структурою аналогічний програмі:

Function <ім'я> [(формальні параметри)]:<тип результату>;

[<розділи описів>;]

begin

<розділ операторів>

end;

У розділі операторів повинен перебувати хоча б один оператор, що присвоює ідентифікатору функції значення. Якщо таких операторів декілька, то результатом виконання функції буде значення останнього оператора присвоювання.

Звертання до функції здійснюється за іменем з необов'язковою вказівкою списку аргументів. Кожен аргумент повинен відповідати формальним параметрам, зазначеним у заголовку, і мати той же тип.

Формат звертання:

Y:=<ідентифікатор функції > [(фактичні параметри)];

Функції можуть повертати значення цілих, дійсних, булівских, літерних і рядкових типів.

Опис процедури включає заголовок (ім'я) і тіло процедури. Заголовок складається з зарезервованого слова Procedure, ідентифікатора (імені) процедури і необов'язкового списку формальних параметрів із вказівкою їх типу, який укладається в круглі дужки .

Формат опису:

Procedure <ім'я> [(формальні параметри)];

Приклад:

Procedure Korrekt;

Procedure Sort (A:byte);

Ім'я процедури - ідентифікатор, унікальний у межах програми. Тіло процедури являє собою локальний блок, за структурою аналогічний програмі:

Procedure <ім'я> [(формальні параметри)];

[<розділи описів>;]

begin

<розділи операторів>

end;

Зверніть увагу, що як формальні параметри, так і розділ описів у процедурі може бути відсутній.

Щоб звернутися до процедури, треба використати оператор виклику процедури. Він складається з ідентифікатора (імені) процедури і списку фактичних параметрів, що відділені один від одного комами і знаходяться у круглих дужках. Якщо процедурі не передається ніяких параметрів, то фактичні параметри не вказуються.

Формат виклику процедури:

<ідентифікатор> [(фактичні параметри)];

Параметри забезпечують механізм заміни, який дозволяє виконувати процедуру з різними початковими даними. Між фактичними параметрами в операторі виклику процедури і формальними параметрами у заголовку опису процедури встановлюється взаємо-однозначна відповідність у результаті їхнього перебору зліва направо. Фактичні параметри за кількістю і типами повинні дорівнювати кількості і типам формальних параметрів.

Параметри, за допомогою яких здійснюється обмін значеннями змінних між підпрограмами та програмою, що їх викликає, можуть мати будь-який тип, в тому числі структурований.

Існують два типи параметрів:

параметр-значення;

параметр-змінна.

Група параметрів, перед якими відсутнє зарезервоване слово Var, називається параметрами-значеннями.

Наприклад, в описі Procedure Korrect(S,K:real) S і K - параметри-значення. Формальний параметр-значення обробляється, як локальна стосовно процедури або функції, змінна. Зміни формальних параметрів-значень не впливають на відповідні значення фактичних параметрів.

Група параметрів, перед якими знаходиться ключове слово Var, називається параметрами-змінними.

Наприклад, в описі Procedure Obr(Var A,B:integer); А та В - параметри-змінні. Параметр-змінна використовується в тому випадку, якщо значення повинно бути передане з процедури в блок, що її викликає. При активізації процедури або функції формальний параметр-змінна заміщується фактичною змінною, а тому будь-які зміни в значенні формального параметра-змінної відбиваються на фактичному параметрі.

І в тому, і в іншому випадку тип фактичного параметра повинен збігатися з типом формального. Якщо формальний параметр має рядковий тип, йому надається атрибут довжини, рівний 255, а тому і фактичний параметр в цьому випадку повинен також мати рядковий тип з атрибутом довжини, що дорівнює 255. У якості параметра-змінної може використовуватися будь-який тип, в тому числі файловий.

Область дії ідентифікаторів.

Для правильного визначення області дії ідентифікаторів при використанні в програмі процедур і функцій необхідно притримуватися наступних правил:

1. Кожний ідентифікатор повинен бути описаний перед тим, як він буде використаний.

2. Ідентифікатор діє у межах блоку, в якому він описаний.

3. Всі ідентифікатори в одному блоці повинні бути унікальними, тобто не повторюватися.

4. Однакові ідентифікатори можуть бути по-різному визначені у кожному окремому блоці, але це вважається поганим стилем програмування і тому не рекомендується в різних блоках програми використовувати змінні з однаковими іменами..

5. Якщо ідентифікатор підпрограми користувача збігається з ім'ям стандартної процедури або функції, то вони стають недоступними в межах області дії підпрограми, оголошеної користувачем, тобто стандартна функція ігнорується, а виконується програма користувача.

Наприкінці уроку рекомендуємо перевірити засвоєння матеріалу на запитаннях для самоконтролю. Наприклад:

1. Що таке підпрограма? Які типи підпрограм Ви знаєте?

2. Чим відрізняються процедури від функцій?

3. Формати опису процедур і функцій.

4. Що таке локальні та глобальні параметри? Яка між ними відмінність?

5. Які параметри називаються фактичними, а які формальними?

6. Змінні яких типів можуть використовуватись в якості параметрів процедур та функцій?

7. Чи можуть існувати підпрограми без формальних параметрів?

8. Чим відрізняються параметри-значення від параметрів-змінних?

9. Що можна ставити у відповідність формальним параметрам-значенням, а що параметрам-змінним?

Крім того, можна запропонувати учням деякі тестові завдання, наприклад, такого типу.

Завдання 1:

Умова: Нехай в програмі описано такі процедури:

Procedure P(x,y:integer);

Begin

y:=x+1;

End;

Procedure Q(x:integer; var y:integer);

Begin

y:=x+1;

End;

Procedure R(var x,y:integer);

Begin

y:=x+1;

End;

Визначити, що буде надруковано в результаті виконання таких операторів:

c:=2; d:=1; P(c,d); writeln(d); на екрані буде 1

c:=2; d:=1; Q(c,d); writeln(d); на екрані буде 3

c:=2; d:=1; R(c,d); writeln(d); на екрані буде 3

Чи припустиме таке звертання до вищезазначених процедур?

P(sqrt(c),d) так

P(c,2) так

Q(sqrt(c),d) так

R(1,d) ні

R(c,2) ні

Пояснення до відповідей наступні: фактичне значення параметра-значення може бути константою, змінною або виразом, а параметра-змінної - тільки іменем змінної.

Задача 2.

Умова: Знайдіть і поясніть помилки в записі функцій:

Function max(n:integer):real:

Var a,max:real;

Begin

Read(max);

For i:=1 to n-1 do

Begin

Read(a);

If a>max then max:=a;

End;

End;

Очікувана відповідь учнів: У функції описана внутрішня локальна змінна max, ім'я якої співпадає з іменем функції, а це неприпустимо, тому що вони обидві являються локальними для даної функції і не можуть мати однакові імена.

Якщо все ж таки ім'я функції max, то неможливо використання його у операторах read(max) та if a>max, тому що ми отримуємо самовиклик функції, а це може призвести до помилки.

В операторах read(max) та if a>max помилка, якщо max - ім'я функції, тому що після імені функції в момент її виклику повинні знаходитись в дужках фактичні параметри, кількість та тип яких мають співпадати з кількістю та типом фактичних параметрів даної функції (в даному випадку фактичний параметр повинен бути один).

Якщо в програмі не існує глобальна змінна і, то вона залишається неописаною в підпрограмі.

Домашнє завдання:

вивчити конспект.