Составные (структурированные) типы

Структурированные типы данных определяют упорядоченную совокупность скалярных переменных и характеризуются типом своих компонентов.

Структурированные типы данных в отличие от простых задают множества сложных значений с одним общим именем. Можно сказать, что структурные типы определяют некоторый способ образования новых типов из уже имеющихся.

Существует несколько методов структурирования. По способу организации и типу компонентов в сложных типах данных выделяют следующие разновидности: регулярный тип (массивы); комбинированный тип (записи); файловый тип (файлы); множественный тип (множества); строковый тип (строки); объектный тип (объекты).

В отличие от простых типов данных, данные структурированного типа характеризуются множественностью образующих этот тип элементов, т.е. переменная или константа структурированного типа всегда имеет несколько компонентов. Каждый компонент в свою очередь может принадлежать структурированному типу, т.е. возможна вложенность типов.

Строка представляет собой особую форму одномерного массива символов, которая имеет существенное отличие. Массив символов имеет фиксированную длину (количество элементов), которая определяется при описании. Строка имеет две разновидности длины:

· Общая длина строки, которая характеризует размер памяти, выделяемый строке при описании;

· Текущая длина строки (всегда меньше или равна общей длине), которая показывает количество смысловых символов строки в каждый конкретный момент времени[2].

Строка в Паскале – упорядоченная последовательность символов. Количество символов в строке называется ее длиной. Длина строки в Паскале может лежать в диапазоне от 0 до 255. Каждый символ строковой величины занимает 1 байт памяти и имеет числовой код в соответствии с таблицей кодов ASCII.

Для описания строковых переменных в Паскале существует предопределенный тип string.

В общем виде описание строковой переменной будет выглядеть следующим образом:

Var <имя_переменной>: string[<максимальная длина строки>]

Например:

Var s1: string[10];

s2: string[20];

smax: string

В приведенном выше описании строковая переменная s1 может содержать не более 10 символов, переменная s2 – не более 20 символов. Если же при описании строки ее максимальная длина не указывается, то по умолчанию принимается максимально допустимая длина, равная 255 символам (переменная smax) [3].

Действия со строками в Паскале

· Операция слияния (сцепления, конкатенации) применяется для соединения нескольких строк в одну, обозначается знаком «+». Операция слияния применима для любых строковых выражений, как констант, так и переменных.

· Операции отношения позволяют сравнивать строки на отношение равенства (=), неравенства (<>), больше (>), меньше (<), больше или равно (>=), меньше или равно (<=). В результате сравнения двух строк получается логическое значение (true или false). Сравнение строк производится слева направо посимвольно до первого несовпадающего символа, большей считается та строка, в которой первый несовпадающий символ имеет больший код в таблице кодировки. Если строки имеют различную длину, но в общей части символы совпадают, считается, что короткая строка меньше. Строки равны, если они имеют равную длину и соответствующие символы совпадают.

Стандартные функции для работы со строками в Паскале

· Copy (S, poz, n) выделяет из строки S, начиная с позиции poz, подстроку из n символов. Здесь S – любое строковое выражение, poz, n – целочисленные выражения.

· Concat (s1, s2,...,sn) выполняет слияние строк s1, s2,...,sn в одну строку.

· Length(S) определяет текущую длину строкового выражения S. Результат – значение целого типа.

· Pos(subS, S) определяет позицию первого вхождения подстроки subS в строку S. Результат – целое число, равное номеру позиции, где находится первый символ искомой подстроки. Если вхождение подстроки не обнаружено, то результат функции будет равен 0.

· Delete (S, poz, n) удаляет из строки S, начиная с позиции poz, подстроку из n символов. Здесь S – строковая переменная (в данном случае нельзя записать никакое другое строковое выражение, кроме имени строковой переменной, т.к. только с именем переменной связана область памяти, куда будет помещен результат выполнения процедуры); poz, n – любые целочисленные выражения.

· Insert(subS, S, poz) вставляет в строку S, начиная с позиции poz, подстроку subS. Здесь subS – любое строковое выражение, S – строковая переменная (именно ей будет присвоен результат выполнения процедуры), poz – целочисленное выражение.

В структурных типах выделяют регулярный тип (массивы - array). Название регулярный тип (или ряды) массивы получили за то, что в них объединены однотипные элементы, упорядоченные (урегулированные) по индексам, определяющим положение каждого элемента в массиве.

Описать одномерный массив можно несколькими способами:

В разделе переменных

Var имя массива: Array [тип индекса] of тип элементов;

В разделе описания типов

Type имя типа = Array [тип индекса] of тип элементов;

Var имя массива: имя типа;

В разделе констант

Const имя массива: Array [тип индекса] of тип элементов = (список элементов); [тип индекса ] ofтип элементов [4].

Множество (set) – это структурированный тип данных, представляющий собой набор взаимосвязанных по какому-либо признаку или группе признаков объектов, которые можно рассматривать как единое целое. Каждый объект во множестве называется элементом множества. Все элементы множества должны принадлежать одному из скалярных типов, кроме вещественного.

Переменные множественного типа описываются так:

Type symbol= set of char; {описан множественный тип symbol из букв}

Var letter, digits, sign: symbol; {описаны три переменные множественного типа}

Для того чтобы придать переменной множественного типа значение, используют конструктор множества – перечисление элементов множества через запятую в квадратных скобках. Например,

sign:= [‘+’, ‘-‘];

Конструктор множества может содержать диапазон значений базового типа. Тогда во множества включаются все элементы диапазона. Например,

digits:=[‘0’..‘9’];
letter:= [‘a’.. ‘z’];

Обе формы конструирования множеств могут сочетаться. Например,

letter:= [‘a’.. ‘z’, ‘A’.. ‘Z’];

Конструктор вида [] обозначает пустые множества.

В программе можно использовать множественный тип как константы, в этом случае их определяют следующим способом:

Const YesOrNo= [‘Y’, ‘y’, ‘N’, ‘n’];

Можно множественный тип определить как типизированную константу:

Const digits: set of char= [‘0’.. ‘9’];

При описании множественного тип как констант допускается использование знака “+” (слияние множеств). Например,

Const Yes=[‘Y’,‘y’]; No=[‘N’,‘n’];
YesOrNo= Yes+ No;[5]

Операции над множествами

Объединением двух множеств A и B называется множество, состоящее из элементов, входящих хотя бы в одно из множеств A или B. Знак операции объединения в Паскале «+» (рисунок 2).

Рис. 2 Объединение множеств

Пересечением двух множеств A и B называется множество, состоящее из элементов, одновременно входящих во множество A и во множество B.

Знак операции пересечения в Паскале «*» (рисунок 3).

Рис. 3 Пересечение множеств

Разностью двух множеств A и B называется множество, состоящее из элементов множества A, не входящих во множество B (рисунок 4).

Рис. 4 Разность множеств

Операция вхождения. Это операция, устанавливающая связь между множеством и скалярной величиной, тип которой совпадает с базовым типом множества. Если x — такая скалярная величина, а M — множество, то операция вхождения записывается так: x in M.

Результат — логическая величина true, если значение x входит в множество M, и false — в противном случае.

Например, 4 in [3, 4, 7, 9] –– true, 5 in [3, 4, 7, 9] –– false [6].

Запись – это структурированный комбинированный тип данных, состоящий из фиксированного числа компонент (полей) разного типа. Поля записи могут быть различного типа. Чтобы можно было ссылаться на тот или иной компонент записи, поля именуются.

Объявление типа записи выглядит следующим образом:

TYPE <имя типа> = RECORD <список полей> END

Имя типа – идентификатор, список полей представляет собой последовательность разделов записи, между которыми ставится точка с запятой.

Каждый раздел записи состоит из одного или нескольких идентификаторов полей, отделяемых друг от друга запятыми. За идентификатором (идентификаторами) ставится двоеточие и описание типа поля (полей).

Пример:

TYPE

Adres = record

Gorod, Uliza: string[20];

dom, kvart: integer;

end;

var

a,b: Adres; [7]

Файловый тип данных или файл определяет упорядоченную совокупность произвольного числа однотипных компонент.

При работе с файлами выполняются операции ввода - вывода.

Операция ввода означает перепись данных с внешнего устройства (из входного файла) в оперативную память ЭВМ, операция вывода - это пересылка данных из оперативной памяти на внешнее устройство (в выходной файл).

Файлы на внешних устройствах часто называют физическими файлами.

Их имена определяются операционной системой. В программах на языке

Паскаль имена файлов задаются с помощью строк.

Например, имя файла на диске может иметь вид:C:\ABC150\pr.txt.

Турбо Паскаль поддерживает три файловых типа:

· текстовые файлы;

· типизированные файлы;

· не типизированные файлы.

Доступ к файлу в программе происходит с помощью переменных файлового типа. Переменную файлового типа описывают одним из трех способов:

· file of тип - типизированный файл (указан тип компоненты);

· text - текстовый файл;

· file – не типизированный файл.

Примеры описания файловых переменных:

var

f1: file of char;

f2: file of integer;

f3: file;

t: text;

Стандартные процедуры и функции

Любые дисковые файлы становятся доступными программе после

связывания их с файловой переменной, объявленной в программе. Все операции в программе производятся только с помощью связанной с ним файловой переменной.

Assign(f, FileName) - связывает файловую переменную f с физическим файлом, полное имя которого задано в строке FileName.

Установленная связь будет действовать до конца работы программы, или до тех пор, пока не будет сделано переназначение. После связи файловой переменной с дисковым именем файла в программе нужно указать направление передачи данных (открыть файл). В зависимости от этого направления говорят о чтении из файла или записи в файл.

Reset(f) – открывает для чтения файл, с которым связана файловая переменная f. После успешного выполнения процедуры Reset файл готов к чтению из него первого элемента. Процедура завершается с сообщением об ошибке, если указанный файл не найден. Если f - типизированный файл, то процедурой reset он открывается для чтения и записи одновременно.

Rewrite(f) - открывает для записи файл, с которым связана файловая переменная f. После успешного выполнения этой процедуры файл готов к

записи в него первого элемента. Если указанный файл уже существовал, то все данные из него уничтожаются.

Close(f) - закрывает открытый до этого файл с файловой переменной f. Вызов процедуры Close необходим при завершении работы с файлом. Если по какой-то причине процедура Close не будет выполнена, файл все-же будет создан на внешнем устройстве, но содержимое последнего буфера в него не будет перенесено.

Rename(f, NewName) - позволяет переименовать физический файл на диске, связанный с файловой переменной f. Переименование возможно

после закрытия файла [8].

Дата добавления: 2015-07-02