5.16. Справочник по Pascal

ДЛЯ НОВИЧКОВНЕ ДЛЯ НОВИЧКОВНЕ ОБЯЗАТЕЛЬНОВ РАЗРАБОТКЕ

Разработчику Архитектору Инженеру

Справочник по Pascal

Общая структура программы

Программа на Pascal состоит из заголовка, блока описаний и исполняемого блока.

program ИмяПрограммы;

{ Раздел описаний }
uses
  Модуль1, Модуль2;

const
  Константа1 = Значение1;
  Константа2 = Значение2;

type
  Тип1 = Определение1;
  Тип2 = Определение2;

var
  Переменная1: Тип1;
  Переменная2: Тип2;

{ Подпрограммы }
procedure ИмяПроцедуры(Параметры);
begin
  { Тело процедуры }
end;

function ИмяФункции(Параметры): ТипРезультата;
begin
  { Тело функции }
  ИмяФункции := Значение;
end;

{ Основной блок }
begin
  { Инструкции программы }
end.

Элементы структуры

program — объявляет имя программы. Необязательный элемент в некоторых диалектах.
uses — подключает модули или библиотеки. Располагается сразу после заголовка.
const — определяет именованные константы.
type — определяет пользовательские типы данных.
var — объявляет переменные.
begin ... end. — основной исполняемый блок программы. Завершается точкой.

Типы данных

Простые (скалярные) типы

Целочисленные типы

Тип	Диапазон значений	Размер (байт)
`ShortInt`	-128 .. 127	1
`Byte`	0 .. 255	1
`SmallInt`	-32768 .. 32767	2
`Word`	0 .. 65535	2
`Integer`	-2147483648 .. 2147483647	4
`LongInt`	-2147483648 .. 2147483647	4
`Cardinal`	0 .. 4294967295	4
`Int64`	-2^63 .. 2^63 - 1	8
`QWord`	0 .. 2^64 - 1	8

В классическом Pascal доступны только Integer, Byte, Word, ShortInt, LongInt. Остальные — расширения Object Pascal.

Вещественные типы

Тип	Диапазон	Значащие цифры	Размер (байт)
`Real`	2.9e-39 .. 1.7e38	11–12	6
`Single`	1.5e-45 .. 3.4e38	7–8	4
`Double`	5.0e-324 .. 1.7e308	15–16	8
`Extended`	3.4e-4932 .. 1.1e4932	19–20	10
`Comp`	-2^63+1 .. 2^63-1	19–20	8
`Currency`	-922337203685477.5808 .. 922337203685477.5807	19–20	8

В Turbo Pascal основной тип — Real. В современных реализациях чаще используют Double.

Логический тип

Boolean — принимает значения True или False.
Размер: 1 байт.
Также существуют ByteBool, WordBool, LongBool — для совместимости с API.

Символьный тип

Char — один символ ASCII (0..255).
Размер: 1 байт.
Для Unicode используется WideChar (2 байта) в Object Pascal.

Перечислимые типы

Определяются явно:

type
  Color = (Red, Green, Blue);
  Season = (Winter, Spring, Summer, Autumn);

Значения упорядочены. К ним применимы функции Ord, Pred, Succ.

Интервальные (ограниченные) типы

type
  Age = 0..120;
  Digit = '0'..'9';
  SmallIndex = 1..10;

Интервальные типы ограничивают допустимые значения базового типа.

Структурированные типы

Массивы (`array`)

Объявление:

var
  A: array[1..10] of Integer;
  B: array[0..99] of Real;
  C: array['a'..'z'] of Char;

Многомерные массивы:

var
  Matrix: array[1..5, 1..5] of Integer;
  Cube: array[1..3, 1..3, 1..3] of Real;

Индексы могут быть любого порядкового типа (целые, перечислимые, символьные).

Строки (`string`)

В классическом Pascal: string[0..255] — ограниченная строка длиной до 255 символов.
Первый байт хранит длину строки.
В Object Pascal: AnsiString, UnicodeString, WideString, ShortString.

Пример:

var
  S: string[20];
  T: string; // неограниченная (в Object Pascal)

Операции:

Length(S) — длина строки.
S[i] — i-й символ.
+ — конкатенация.
Copy(S, start, count) — подстрока.
Pos(sub, S) — позиция подстроки.
Delete(S, index, count) — удаление.
Insert(sub, S, index) — вставка.

Записи (`record`)

Группировка разнородных данных:

type
  Person = record
    Name: string[30];
    Age: Integer;
    Height: Real;
  end;

var
  P: Person;

Доступ к полям: P.Name, P.Age.

Вложенные записи:

type
  Address = record
    Street: string[50];
    City: string[30];
  end;

  Employee = record
    Info: Person;
    WorkAddress: Address;
  end;

Множества (`set`)

Коллекция значений порядкового типа (до 256 элементов):

type
  CharSet = set of Char;
  DigitSet = set of 0..9;
  ColorSet = set of (Red, Green, Blue);

var
  Vowels: CharSet;
  Digits: DigitSet;

Операции:

+ — объединение
* — пересечение
- — разность
in — проверка принадлежности

Пример:

Vowels := ['a', 'e', 'i', 'o', 'u'];
if 'a' in Vowels then ...

Файлы (`file`)

Типизированные файлы:

var
  F: file of Integer;

Нетипизированные:

var
  F: file;

Текстовые файлы:

var
  F: text;

Операции:

Assign(F, 'filename.txt') — связывание с файлом
Reset(F) — открытие для чтения
Rewrite(F) — открытие для записи
Read(F, x) / Write(F, x)
Close(F)
Eof(F) — признак конца файла
Seek(F, n) — позиционирование

Операторы

Присваивание

x := 5;
name := 'Alice';

Условные операторы

`if`

if условие then
  оператор1
else
  оператор2;

Блоки:

if x > 0 then
begin
  WriteLn('Положительное');
  x := x * 2;
end
else
  WriteLn('Не положительное');

`case`

case Day of
  1: WriteLn('Понедельник');
  2: WriteLn('Вторник');
  3..5: WriteLn('Рабочий день');
  6, 7: WriteLn('Выходной');
else
  WriteLn('Неверный день');
end;

Выражение в case должно быть порядкового типа.

Циклы

`for`

for i := 1 to 10 do
  WriteLn(i);

for i := 10 downto 1 do
  WriteLn(i);

Переменная цикла должна быть порядкового типа.

`while`

while x < 100 do
begin
  x := x + 1;
  WriteLn(x);
end;

`repeat ... until`

repeat
  ReadLn(x);
until x > 0;

Тело выполняется хотя бы один раз.

Процедуры и функции

Объявление

procedure PrintMessage(Msg: string);
begin
  WriteLn(Msg);
end;

function Square(x: Integer): Integer;
begin
  Square := x * x;
end;

Параметры

Значение (по умолчанию): procedure P(x: Integer); — копия.
Переменная: procedure P(var x: Integer); — передача по ссылке.
Константа: procedure P(const s: string); — защита от изменения.
Открытые массивы (в Object Pascal): procedure P(arr: array of Integer);

Рекурсия

function Factorial(n: Integer): Integer;
begin
  if n = 0 then
    Factorial := 1
  else
    Factorial := n * Factorial(n - 1);
end;

Встроенные функции и процедуры

Математические

Abs(x) — модуль
Sqr(x) — квадрат
Sqrt(x) — квадратный корень
Sin(x), Cos(x), Arctan(x)
Exp(x) — e^x
Ln(x) — натуральный логарифм
Trunc(x) — целая часть (вещественное → целое)
Round(x) — округление
Frac(x) — дробная часть
Int(x) — целая часть как вещественное число

Работа с типами

Ord(x) — порядковый номер (для порядковых типов)
Chr(n) — символ по коду
Pred(x), Succ(x) — предыдущее/следующее значение
High(x), Low(x) — верхняя/нижняя граница типа или массива

Работа со строками

Length(s)
Copy(s, i, n)
Pos(sub, s)
Concat(s1, s2, ...)
UpCase(c) — преобразует символ в верхний регистр (только латиница)

Работа с файлами

Assign(f, name)
Reset(f), Rewrite(f), Append(f)
Close(f)
Eof(f), Eoln(f)
Read(f, x), ReadLn(f, x)
Write(f, x), WriteLn(f, x)
Seek(f, n), FileSize(f), FilePos(f)

Преобразования

Str(x, s) — число → строка
Val(s, x, code) — строка → число (code = 0 при успехе)

Управление памятью (динамические структуры)

В классическом Pascal динамическое выделение ограничено указателями и записями.

type
  PNode = ^TNode;
  TNode = record
    Data: Integer;
    Next: PNode;
  end;

var
  P: PNode;
begin
  New(P);        // выделение памяти
  P^.Data := 42;
  Dispose(P);    // освобождение
end;

Указатели:

^ — разыменование
@ — взятие адреса

Модули

Модуль — автономная единица кода, содержащая объявления типов, констант, переменных, процедур и функций, которые можно использовать в других программах или модулях.

Структура модуля

unit ИмяМодуля;

interface

{ Объявления, доступные другим модулям }
uses
  ДругойМодуль1, ДругойМодуль2;

const
  PI = 3.14159;

type
  TPoint = record
    X, Y: Real;
  end;

procedure DrawLine(P1, P2: TPoint);
function Distance(P1, P2: TPoint): Real;

implementation

{ Реализация процедур и функций }
procedure DrawLine(P1, P2: TPoint);
begin
  { ... }
end;

function Distance(P1, P2: TPoint): Real;
begin
  Distance := Sqrt(Sqr(P2.X - P1.X) + Sqr(P2.Y - P1.Y));
end;

initialization
  { Код, выполняемый при загрузке модуля }

finalization
  { Код, выполняемый при выгрузке модуля }

end.

Разделы модуля

interface — публичный интерфейс. Всё, что объявлено здесь, видно извне.
implementation — реализация. Здесь пишутся тела процедур и функций.
initialization — необязательный блок, выполняется один раз при подключении модуля.
finalization — необязательный блок, выполняется при завершении программы.

Подключение модулей

В программе:

program Test;
uses
  Crt, Graph, MyUtils;
begin
  { ... }
end.

Порядок в uses важен: если модуль A использует модуль B, то B должен быть указан до A или в его interface-разделе.

Директивы компилятора

Директивы управляют поведением компилятора. Они заключаются в фигурные скобки с символом $.

Часто используемые директивы

Директива	Назначение
`{$APPTYPE CONSOLE}`	Указывает, что приложение — консольное (Object Pascal)
`{$R+}` / `{$R-}`	Включает/отключает проверку диапазонов массивов
`{$Q+}` / `{$Q-}`	Включает/отключает проверку переполнения целых
`{$I+}` / `{$I-}`	Включает/отключает проверку ввода-вывода
`{$G+}`	Включает 32-битный код (Turbo Pascal)
`{$M min, max}`	Устанавливает размер стека и кучи
`{$DEFINE DEBUG}`	Определяет условный символ
`{$IFDEF DEBUG}` ... `{$ENDIF}`	Условная компиляция

Пример условной компиляции:

{$IFDEF DEBUG}
  WriteLn('Отладочная информация');
{$ENDIF}

Обработка ошибок

Классический Pascal не имеет встроенной системы исключений. Обработка ошибок осуществляется через:

Проверку кодов возврата (например, IOResult после операций ввода-вывода)
Использование {$I-} и последующую проверку IOResult

Пример:

{$I-}
Assign(F, 'data.txt');
Reset(F);
{$I+}
if IOResult <> 0 then
  WriteLn('Ошибка открытия файла')
else
begin
  { работа с файлом }
  Close(F);
end;

В Object Pascal (Delphi, Free Pascal) доступна полноценная обработка исключений через try ... except и try ... finally.

Сравнение реализаций Pascal

Характеристика	Turbo Pascal (1980–1990)	Free Pascal	Delphi (Object Pascal)
Поддержка ООП	Нет	Да	Полная
Исключения	Нет	Да	Да
Unicode	Нет	Ограниченная	Полная
Многопоточность	Нет	Через API	Да
GUI-библиотеки	BGI (графика)	LCL	VCL / FireMonkey
Совместимость с C	Низкая	Высокая	Средняя
Активная разработка	Прекращена	Да	Да

Для учебных целей часто используется Free Pascal с IDE Lazarus, так как он бесплатен, кроссплатформен и совместим с Turbo Pascal на уровне базового синтаксиса.

Примеры использования

Пример 1: Работа с массивом

program ArrayExample;
var
  A: array[1..5] of Integer;
  i, Sum: Integer;
begin
  for i := 1 to 5 do
    A[i] := i * i;

  Sum := 0;
  for i := 1 to 5 do
    Sum := Sum + A[i];

  WriteLn('Сумма квадратов: ', Sum);
end.

Пример 2: Рекурсия — вычисление НОД

function GCD(a, b: Integer): Integer;
begin
  if b = 0 then
    GCD := a
  else
    GCD := GCD(b, a mod b);
end;

Пример 3: Запись и файл

type
  TStudent = record
    Name: string[30];
    Score: Integer;
  end;

var
  F: file of TStudent;
  S: TStudent;
begin
  Assign(F, 'students.dat');
  Rewrite(F);
  S.Name := 'Иванов';
  S.Score := 85;
  Write(F, S);
  Close(F);
end.

Советы по стилю и читаемости

Используйте осмысленные имена переменных: Counter, TotalPrice, а не i, x.
Разделяйте логические блоки пустыми строками.
Комментируйте сложные алгоритмы.
Объявляйте одну переменную на строку.
Выравнивайте begin/end вертикально.
Избегайте глубокой вложенности — выносите логику в процедуры.
Используйте константы вместо магических чисел: MaxStudents = 100;
При работе со строками проверяйте длину перед доступом к символам.

Специфические особенности

Порядковые типы

Любой тип, значения которого можно пронумеровать целыми числами, называется порядковым. К ним относятся:

Все целочисленные типы
Boolean
Char
Перечислимые типы
Интервальные типы

К порядковым типам применимы функции:

Ord(x)
Pred(x)
Succ(x)
Low(T)
High(T)

Совместимость типов

Pascal строго типизирован. Присваивание возможно только между совместимыми типами. Например:

var
  a: Integer;
  b: Real;
begin
  a := 5;
  b := a;     // допустимо: Integer → Real
  a := b;     // ошибка: Real → Integer без явного преобразования
  a := Trunc(b); // правильно
end;

Явное преобразование типов осуществляется через функции (Trunc, Round) или приведение указателей (в продвинутых случаях).

Зарезервированные слова

Полный список ключевых слов Pascal (базовый набор):

and, array, begin, case, const, div, do, downto, else, end,
file, for, function, goto, if, in, label, mod, nil, not, of,
or, packed, procedure, program, record, repeat, set, then,
to, type, until, var, while, with

В Object Pascal добавляются:

class, constructor, destructor, inherited, override, virtual,
property, published, try, except, finally, raise, and many more

Ограничения классического Pascal

Максимальная длина строки — 255 символов.
Массивы имеют фиксированный размер на этапе компиляции.
Нет динамических массивов (в классическом варианте).
Нет встроенной поддержки строковых операций вроде ToLower.
Нет многопоточности.
Нет исключений.
Нет пространств имён.

Эти ограничения снимаются в современных реализациях (Free Pascal, Delphi).

Справочник по Pascal​

Общая структура программы​

Элементы структуры​

Комментарии​

Типы данных​

Простые (скалярные) типы​

Целочисленные типы​

Вещественные типы​

Логический тип​

Символьный тип​

Перечислимые типы​

Интервальные (ограниченные) типы​

Структурированные типы​

Массивы (array)​

Строки (string)​

Записи (record)​

Множества (set)​

Файлы (file)​

Операторы​

Присваивание​

Условные операторы​

if​

case​

Циклы​

for​

while​

repeat ... until​

Процедуры и функции​

Объявление​

Параметры​

Рекурсия​

Встроенные функции и процедуры​

Математические​

Работа с типами​

Работа со строками​

Работа с файлами​

Преобразования​

Управление памятью (динамические структуры)​

Модули​

Структура модуля​

Разделы модуля​

Подключение модулей​

Директивы компилятора​

Часто используемые директивы​

Обработка ошибок​

Сравнение реализаций Pascal​

Примеры использования​

Пример 1: Работа с массивом​

Пример 2: Рекурсия — вычисление НОД​

Пример 3: Запись и файл​

Советы по стилю и читаемости​

Специфические особенности​

Порядковые типы​

Совместимость типов​

Зарезервированные слова​

Ограничения классического Pascal​

Справочник по Pascal

Общая структура программы

Элементы структуры

Комментарии

Типы данных

Простые (скалярные) типы

Целочисленные типы

Вещественные типы

Логический тип

Символьный тип

Перечислимые типы

Интервальные (ограниченные) типы

Структурированные типы

Массивы (`array`)

Строки (`string`)

Записи (`record`)

Множества (`set`)

Файлы (`file`)

Операторы

Присваивание

Условные операторы

`if`

`case`

Циклы

`for`

`while`

`repeat ... until`

Процедуры и функции

Объявление

Параметры

Рекурсия

Встроенные функции и процедуры

Математические

Работа с типами

Работа со строками

Работа с файлами

Преобразования

Управление памятью (динамические структуры)

Модули

Структура модуля

Разделы модуля

Подключение модулей

Директивы компилятора

Часто используемые директивы

Обработка ошибок

Сравнение реализаций Pascal

Примеры использования

Пример 1: Работа с массивом

Пример 2: Рекурсия — вычисление НОД

Пример 3: Запись и файл

Советы по стилю и читаемости

Специфические особенности

Порядковые типы

Совместимость типов

Зарезервированные слова

Ограничения классического Pascal