Программа денесі(операторлар тізбегі)

Assign (f,’b.pas’); {айнымалыны нақты файлмен байланыстыру}

Rewrite (f); {файлды ашу}

… {файл мазмұнын өңдеу}

Close (f); {файлды жабу}

Erase (f); {файлды жою}

Мұнда FILE OF CHAR типіне тиісті f файлдық айнымалы жарияланады (бұл файл символдар тізбегінен тұрады). Осыдан кейін осы айнымалы b.pas файлымен байланыстырылады. Осыдан кейін файл ашылады (REWRITE процедурасының көмегімен). Ары қарай файл мазмұнына қандай-да бір өңдеулер жүргізіледі. Ең соңында B.PAS файлы жабылып (Close процедурасы), жойылады (Erase процедурасы).

Turbo Pascal-да файлға ақпаратты жазуды және файлдан оқуды жүзеге асыру үшін текстік және типтендірілген файлдар үшін Read және Write процедуралары, ал типтендірілмеген файлдар үшін BlockRead және BlockWrite процедуралары қолданылады. Және де Read және Write процедураларын қолдану файл түріне байланысты (текстік әлде типтендірілген бе) ерекшеліктерге ие.

Read және Write процедураларынан өзге текстік файлдар үшін ReadLn және WriteLn процедуралары қолданылады.

Файл мазмұнымен жұмыс істеу

Айталық, файлдық айнымалы жариялап, оны дисктағы қандай-да бір файлмен байланыстырдық, содан кейін оны RESET немесе REWRITE процедурасының көмегімен аштық. Ары қарай не істеуге болады? Файлдың мазмұнымен оны оқу мен оған жазудан басқа не істеуге болады?

Айталық, қандай-да бір файлдың әр элементін қалай-да өңдеу керек. Мысалы, егер файлдың бұл элементтері – сандар болса, онда оларды қандай-да бір коэффициентке көбейту керек, ал егер бұл жолдар болса, әр жолдың соңына символдар қосу керек. Мұндай есептерді шешу үшін файлды ашу керек, содан кейін файл соңы маркеріне жеткенше оның әрбір элементін өңдеу керек. Бірақ файл соңына жеткенімізді қалай анықтау керек (яғни, ағымдағы позиция нұсқауышы соңының белгісінің алдында тұрғанын)? Ол үшін Turbo Pascal-да EoF стандартты функциясы бар.

Егер ағымдағы позиция нұсқауышы соңғы элементтен кейін тұрса немесе файл бос болса, онда EoF функциясы TRUE мәнін қабылдайды. Кері жағдайда функция FALSE мәнін қабылдайды. Бұл функцияның тақырыбы типтендірілген және типтендірілмеген файлдар үшін төмендегідей болады.

Function EoF (var f):Boolean;

Текстік файлдар үшін.

Function EoF (var f: Text):Boolean;

Мұндағы f – файлдық айнымалы (текстік, типтендірілген немесе типтендірілмеген).

7-суреттегі үш бейнеге назар аударайық.

Осы жерде көрсетілген үш жағдайдың алғашқы екеуінде EoF функциясы FALSE мәнін қабылдайды, ал үшінші жағдайда - TRUE мәнін қабылдайды.

EoF функциясы қолданылған программаны төмендегі мысалдан көруге болады.

Program EndOfFile;

Var f:text;

Symb:char;

Begin

Assign(f, ‘C:\autoexec.bat’);

Repeat

Write(Symb);

Until EoF(f)

End.

Autoexec.bat файлының орнына Assign процедурасының параметрі ретінде кез-келген басқа текстік файлды алуға болады. Нәтижесінде бұл файлдың да мазмұны экранға шығарылады.

Кейде белгілі позициядан бастап файлдың соңын жою қажеттілігі туындайды. Мұндай жағдайда Turbo Pascal-да Truncate стандартты процедурасы бар.

Truncate процедурасы ашық файлға қолданыла отырып, оның мазмұнын ағымдағы позициядан бастап, соңына дейін жояды.

Procedure Truncate (var f);

Мұндағы f - Text типінен өзге кез-келген типті файлдық айнымалы. Нұсқауышты файлдағы белгілі бір элементтің алдына орналастыру мүмкіндігі бар ма? Жалпы Turbo Pascal-да ол үшін Seek процедурасы бар. Дегенмен, бұл процедурамен таныс болмағандықтан, параметрлі цикл операторының (For) көмегімен файлдағы (типтендірілген немесе типтендірілмеген) белгілі элементтер санын оқуды ұйымдастырып, соңынан Truncate процедурасын қолдануға болады. Truncate процедурасы қолданылған программа келесі мысалда көрсетілген.

Program Trunc;

Var f:file of char;

i:integer;

j:char;

procedure out;

Reset(f);

While not EoF(f) do

Begin

Write(j)

End; {Out}

Begin {Program}

Assign(f, ‘FILE.TXT’);

Rewrite(f);

{A, B, C, D, E, F енгізу}

FOR J:=’A’ to ‘F’ do Write(f, j);

WriteLn(‘Қиғанға дейінгі файл:’);

Out;

Reset(f);

For i:=1 to 3 do Read(f, j);

Truncate(f); {Файлды қию}

WriteLn;

Out; {Файл мазмұнын шығару}

Close(f);

Erase(f)

Бұл программада типтендірілген f файлдық айнымалы жарияланып, соңынан FILE.TXT файлымен байланыстырылған. Осыдан кейін осы файл Rewrite процедурасының көмегімен ашылады (егер мұндай файл болмаса, Rewrite процедурасының жаңа бос файл жасайтынын білеміз). Егер файлдық айнымалымен файлды байланыстырған кезде каталог көрсетілмесе, үнсіз келісім бойынша ағымдағы каталог қолданылады. Сонымен FILE.TXT файлы Turbo Pascal файлдары орналасқан каталогта құрылады. Бірақ программа соңында шақырылған Erase процедурасы бұл файлды жояды.

Осылайша файл құрылды, ашылды, енді оған алты элемент – ‘A’, ‘B’, ‘C’, ‘D’, ‘E’, ‘F’ символдары енгізіледі де, файл мазмұны экранға шығарылады. Осыдан кейін файлдың үш элементі оқылады да, Truncate процедурасының көмегімен файлды қию орындалады. Содан кейін файл мазмұны тағы да экранға шығарылады, осымен Truncate процедурасын қолдану нәтижесі көрінеді. Ең соңында басында құрылған FILE.TXT файлы жабылып (Close процедурасы), жойылады (Erase процедурасы). FILE.TXT файлын экранға шығару Out процедурасы арқылы орындалған. Ол программа денесінде екі рет шақырылады (толық файлды және қиылған файлды экранға шығару үшін).

Trunc программасының экранға шығарылуы төмендегідей көрінеді.

Қиғанға дейінгі файл:

ABCDEF

ABC

Қалауыңызша келесі операторлардағы ‘F’ және 3 мәндерін өзгерте отырып, файлға жазылатын символдар ұзындығы мен Truncate процедурасы қолданылғаннан кейін қалатын әріптер санын өзгертіп көруге болады.

FOR J:=’A’ to ‘F’ do Write(f, j);

және

• 
  Статикалық және динамикалық айнымалылар.
  
• 
  Айнымалылардың моделі.
  
• 
  Адрестер және нұсқамалар. Нұсқамаларды хабарлау.
  
• 
  Нұсқамаларды қолдану.
  
• 
  Динамикалық жады.
  
• 
  Динамикалық жадыларды ерекшелеу және босату.
  
• 
  Динамикалық жадылармен жұмыс істеу процедуралары мен функциялары.
  
• 
  Үйме администраторы.
  

Осы уақытқа дейін біз статикалық мәліметтер және айнымалылармен жұмыс істедік. Мұндай айнымалылар программаның басында жарияланып, программаның жұмысы аяқталғанша бар болады – бұл статикалық айнымалылар. Сәйкесінше, бұл айнымалыларды сақтауға арналған жады бөлініп, ол программа жұмысы барысында босамайды. Әрине, бұл компьютер жадысын пайдаланудың тиімді емес тәсілі. Бұл дәрісте мүмкін тәсілді қарастырамыз – ол динамикалық айнымалылар, яғни мұндай айнымалылар оларды қолдану алдында жасалып, оларды қолданып болғаннан кейін бірден жойылады (алып тұрған жадыны босатады).

Әрине, Turbo Pascal тілінде мұны жүзеге асыруға болады және осы мақсатта динамикалық жады қолданылады.

Динамикалық жады үйме (куча) деп те аталып, Turbo Pascal тілінде шамамен 300000 байт көлемі бар байттар массиві ретінде қарастырылып, әлдеқайда үлкен мәліметтер құрылымдарын өңдеуге мүмкіндік береді. Алдыңғы дәрістерде кәдімгі жадыны қолдана отырып, LongInt типті 20000 элементтен тұратын массив жасай алмадық (ол үшін 80000 байт жады қажет, ал құрылымданған типтер үшін максималды өлшем 65520 байт). Дегенмен, динамикалық жадының көмегімен әлдеқайда үлкен массивті өңдеуге болады. Әрине, мәліметтерді динамикалық түрде орналастыру кезінде статикалық мәліметтер сияқты оларға атаулары бойынша қатынас жасай алмаймыз. Сол сияқты динамикалық түрде орналасқан мәліметтердің саны мен типі алдан ала белгілі болмайды. Мәліметтер үшін динамикалық жады программаның жұмысы барысында бөлінеді (босатылады). Turbo Pascal-да динамикалық жадыны басқару үшін нұсқауштар деп аталатын қолайлы құрал пайдалынады.

Компьютердің оперативті жадысы - бұл әрбіреуі бір байт ақпаратты сақтауға арналған және әрбіреуі оған сол арқылы қатынас жасауға болатын жеке адреске ие ұяшықтар жиыны. Ал нұсқауыш - бұл программаның сипаттау бөлімінде жарияланған, мәні жадының бір байтының адресі болып табылатын айнымалы.

Turbo Pascal-да қолданылатын нұсқауыштар типтендірілген және типтендірілмеген болып бөлінеді. Егер екінші нұсқауыш – ол кез-келген типті мәліметтер адресінен тұратын айнымалы болса, онда бірінші нұсқауыш - осы нұсқауышты жариялау кезінде көрсетілген типті мәлімет адресінен тұрады. Типтендірілмеген нұсқауыштар төмендегідей жарияланады.

Var

Мұндағы POINTER - мәліметтердің стандартты типі; pp – кез-келген типті мәліметтер сақтала алатын жады адресінен тұратын айнымалы. Типтендірілген нұсқауыштарға келетін болсақ, олардың сипатталуы Turbo Pascal-да төмендегідей.

Var

px : ^char;

Бұл мысалда екі типтендірілген нұсқауыш рх және ру сипатталған. Бұл айнымалылардың мәндері сәйкесінше char және integer типті мәліметтер орналасатын оперативті жадыдағы адрестерді көрсетеді. Типтендірілген нұсқауыш сипаттамасы сол типті статикалық айнымалы сипаттамасынан тек нұсқауыш жағдайында типтің алдында «^» символы болатындығымен ғана ерекшеленетінін байқау қиын емес.

Қортындылайық: динамикалық жадыны қолдану керек болса, сипаттау бөлімінде айнымалының өзі емес, оған нұсқауыш (немесе сілтеме) жарияланады. Бұл жағдайда нұсқауыш кәдімгі айнымалыны, ал ол сілтейтін айнымалы - динамикалық айнымалыны көрсетеді. Мұнда, егер өрнекте нұсқауыш қатысу керек болса, сипаттау бөлімінде жарияланған идентификатор қолданылады, мысалы рх. Дегенмен, егер өрнекте нұсқауыш сілтейтін динамикалық айнымалы қатысуы керек болса, онда нұсқауыш идентификаторы «^» символымен толықтырылады, мысалы рх^. Мұндай әрекет атауын өзгерту деп аталады. Нұсқауыштарды қолдануды үйрену керек болса, осы абзацтағы айтылғандарды міндетті түрде меңгеру керек.

Мысал қарастырайық.

DatePointer=^Date;

Date=record

year:1900..2100;

month:1..12;

day:1..31;

next:DatePointer

end;

pd: DatePointer;

Бұл мысалда жазбаны сипаттайтын Date типіне нұсқауыш болып табылатын Date Pointer типі жарияланған. Егер мұқият қарайтын болсақ, DatePointer типі ол сілтейтін Date типінен бұрын сипатталып тұр. Және де Datе жазбасының бір өрісі Date Pointer типіне жатады. Жалпы алғанда Turbo Pascal-да әлі сипатталмаған типтерге сілтеме жасауға болмайды, дегенмен осы жағдайда (нұсқауыштармен жұмыс істегенде жиі кездесетін жағдай), сипаттауларды қалай орналастырса да, әлі сипатталмаған типке сілтеме жасаудан қаша алмаймыз. Сондықтан нұсқауыштар үшін бір ерекшелік жасалынған: динамикалық мәліметтерге нұсқауыштың типі, мәліметтердің өздерін сипаттаудан бұрын жариялана алады. Ескерту: типтендірілген нұсқауыштарға қолданылатын меншіктеу амалы тек бір типті мәліметтерге жасалынатын нұсқауыш үшін мүмкін болады. Айталық, осындай нұсқауыштар программада жарияланған болсын.

Var

pz:^intеger;

Бұл жағдайда меншіктеу амалы px және py нұсқауыштарына ғана мүмкін болады.

px:=py;

pх:=pz;

немесе

pz:=py;

Var

py : ^intеger;

pz : pointer;

Бұл айнымалылар үшін келесі меншіктеу амалдары мүмкін.

px:=pz; py:=pz;

pz:=py; pz:=px;

Осыдан, типтендірілмеген нұсқауыштар – мәліметтер типтерін түрлендірудің қолайлы құралы деген қортынды жасауға болады.
Нұсқауыш қалпы

Нұсқауыш үшін, ол айнымалыларды сипаттау бөлімінде жарияланғаннан кейін үш қалып мүмкін. Нұсқауыш қандай-да бір айнымалы адресінен, NIL «бос» адрестен тұруы мүмкін немесе анықталмаған қалыпта болуы мүмкін. Бірінші жағдайды түсіндірудің қажеті жоқ. Екінші жағдайда, егер нұсқауыштың ештеңеге нұсқауы қажет болмаса, онда оған арнайы NIL мәні меншіктеледі. Ал анықталмаған қалыпқа келетін болсақ, ол программа жұмысы басында (нұсқауышқа қандай-да бір адрес немесе NIL мәні меншіктелгенге дейін) немесе осы нұсқауыш сілтейтін жадыны босатқаннан кейін орын алады.

Мұнда типтендірілген және типтендірілмеген нұсқауыштар үшін динамикалық жадыны бөлудің (резервтеудің) ерекшеліктері қарастырылады. Және де алдында бөлінген жадыны қалай босатуға болатынын анықтаймыз.

Типтендірілген нұсқауыштар сілтейтін динамикалық түрде орналастырылған айнымалылар үшін жады сәйкесінше New және Dispose процедуралары арқылы бөлінеді және босатылады. New процедурасы типтендірілген нұсқауыш сілтейтін жаңа динамикалық айнымалы жасайды. Бұл процедураның тақырыбы мынадай:

Мұндағы р – типтендірілген нұсқауыш.

Мұндағы р – типтендірілген нұсқауыш.

Динамикалық жадыда орналасқан айнымалыларға нұсқауыштар қолданылған программаның схематикалық түрі төмендегідей болады.

Var

pz: ^ integer;

begin

New (px);

New (pz);

px ^:=’A’;

py ^:=’7’;

pz ^:=’666’;

…

Dispose (px);

Dispose (pz);

…

end.

Program New_Disp;

Type

Ar=array [1..10] of integer;

P:= ^ ar;

Begin

Writeln;

New (P);

Dispose(p);

Writeln(‘Жады босатқаннан кейін бос’, MemAvail, ‘байт’);

End.

1. 
   Рекурсивтік деректердің типтері.
   
2. 
   Байланысқан тізімдер.
   
3. 
   Стектер. Кезектер. Дектер. Ағаштар.
   
4. 
   Екілік ағаштардың негізгі амалдары.
   

Нұсқауыштар сілтейтін динамикалық мәліметтерді екі категорияға бөлуге болады: ішкі сілтемелері жоқ мәліметтер және іскі сілтемелері бар мәліметтер.

Бұл мәліметтер статикалық мәліметтерден тек қана мәліметтерді сипаттау бөлімінде айнымалылар емес, оларға сілтемелер ғана жарияланатындығымен ерекшеленеді. Ал айнымалылардың өздері программа жұмысы барысында оларға жады бөлінеген кезде (New немесе GetMem процедурасымен) немесе бұл жады босатылған кезде (Dispopse немесе FreeMem процедурасымен) жасалып, жойылады.

Осындай статикалық мәліметтермен салыстырғанда олардың артықшылығы неде?

Алдында айтылғандай, статикалық мәліметтер үшін жады программа жүктелгенде бөлінеді де, программа жұмысы аяқталғанша босамайды. Ал динамикалық мәліметтер үшін (ішкі сілтемелілері үшін де, сілтемесіздері үшін де) жады сол динамикалық айнымалыны қолдану кезінде бөлінеді де, оны қолданып болғаннан кейін бірден босатылады. Сонымен, динамикалық жадыны қолдана отырып, аз көлемді оперативті жадыны пайдалануға болады. Басқаша айтқанда, динамикалық жадыны пайдалану үлкен көлемді динамикалық жадымен жұмыс істеуге мүмкіндік береді. Мысал ретінде массивтерді өңдеуді алуға болады. Алдында айтылғандай 15 ммың элементі бар массивтерді өңдеуге болады, ал 20 мың элементі бар массивті өңдей алмаймыз. Төмендегі мысалда динамикалық жадыны қолданып, көлемді ақпараттық құрылымдармен жұмыс істеуге болатынын көруге болады.

Статикалық және осындай динамикалық (ішкі сілтемесі жоқ) құрылымдарды қолдану мысалдарын 6-кестеден көруге болады.

6-кесте

Ескрету: бірінші программада массив төмендегідей жарияланған:

X:array[1..10] of integer;

Ал екінші программада типтерді жариялау бөлімінде V типі жарияланған.

V = array[1..10] of integer;

Осыдан кейін айнымалыларды жариялау бөлімінде V типті мәліметтерге нұсқауыш жарияланған.

Px:^v;

Неліктен екінші программада біріншідегідей массивке нұсқауыш жарияланған жоқ?

Бірақ, бұлай жазып, соңынан программаны іске қоссақ, программаның осы нүктесінде (^ белгісінен кейін) идентификатор күтілетіндігі жөнінде қателік туралы хабарлама келеді. (array – идентификатор емес, резервтелген сөз). Басқаша айтқанда нұсқауышты тікелей массивке жариялауға болмайды. Бұл кедергіні айналып өту үшін алдымен V пайдаланушы типін жариялауға тура келді.

V = array[1..10] of integer;

Содан кейін V типті мәліметтерге нұсқауыш жарияланды.

Px:^v;

Осы жерде айтылғандардың жазбалар мен жиындарға да қатысы бар, себебі Record және Set – бұлар да резервтелген сөздер.

Алдыңғы тақырыпта айтылғандай LongInt типті 15 мың элементтен тұратын массивті өңдей аламыз, ал 20 мың элементтен тұратын массивті өңдей алмаймыз. Себебі құрылымданған типтер үшін максималды өлшем 65520 байт, ал динамикалық жадының (немесе үйменің) көлемі шамамен 300000 байт. Неге көлемді массивтерді өңдеу үшін осы жады пайдаланылмайды? Дегенмен динамикалық жадыны пайдаланғанда да құрылымданған типтер үшін максималды өлшемге шектеу қойылады (65520 байт). Сондықтан қосымша динамикалық жады бөле отырып (NEW процедурасы арқылы), жай ғана айнымалылырды сипаттау бөлімінде массивті жариялай салу мүмкін емес. Бірақ 65520 байт бөгетті жеңу үшін жады бөліктеріне (немесе блоктарына) типтендірілмеген нұсқауыштар болып табылатын 9 элементтен тұратын массив құруға болады. Мұнда осындай блоктардың әрбіреуі LongInt типті 8000 элементке арналған. (Басқаша айтқанда біз 72 мың элементтен тұратын массивпен жұмыс істеуге тырысамыз – бұл жуық шамамен динамикалық жадының мүмкіндіктеріне сәйкес келеді). Неліктен біздің көлмеді массивімізбің блоктары (8000 элементтен) сақталатын жады бөліктеріне сілтемелер үшін типтендірілмеген нұсқауыштар қолданылады. Себебі типтендірілмеген нұсқауыш нұсқайтын динамикалық айнымалыға жады резервтеу үшін GetMem процедурасы қолданылады. Ал бұл процедураның типтендірілген нұсқауыштар үшін қолданылатын New процедурасынан ерекшелігі резервтелетін жадының көлемін көрсететін параметрге ие. Басқаша айтқанда бұл тәсіл 8000 элементтен тұратын блоктың бірінші элементіне нұсқауышты анықтауға және бір мезгілде блоктың қалған 7999 элементі үшін жады резервтеуге мүмкіндік береді.

Келесі мысалда осындай программа көрсетілген:

Program array2;

Const number=8000; {бір блоктағы элементтер саны}

Type

pab=^ab;

Ch:array[0..8] of pointer;

Total, i:longint;

Begin

Writeln(‘Бос жады=’, MemAvail, ‘; ең үлкен бөлік=’, MaxAvail);

For i:=0 to 8 do

GetMem(ch[i], number*SizeOf(longint)); {жады резервтеу}

For i:=0 to total-1 do

Pab(ch[i div number])^[i mod number]:=i; {реттік номерді меншіктеу}

For i:=0 to total-1 do

If (i mod 1000=0) or (i=total) then

Write(i:10, pab(ch[i div number])^[i mod number]:6);

Writeln;

Readln;

Мұнда Number тұрақтысы блоктағы элементтердің санын береді. Ch айнымалысы (Ch:array[0..8] of pointer) әр блоктағы бірінші элементтерге нұсқайтын типтендірілмеген нұсқауыштар массивін сипаттайды. Total айнымалысы барлық блоктардағы элементтердің жалпы санын (Total:=Number*9) көрсетеді.

Динамикалық жадыны бөлгенге дейін және бөлгеннен кейін экранға үйменің жалпы бос кеңістігінің және оның ең үлкен үзіліссіз бөлігінің мәні (сәйкесінше MemAvail және MaxAvail функциялары) шығарылады. Сонымен қатар біз өңдейтін массивке динамикалық жады бөлінген:

For i:=0 to 8 do GetMem(ch[i], number*SizeOf(longint))

Ары қарай программа кейбір (цикл параметрінің мәндерін) мәндерді көлемді массивтің әр элементіне бөлінген жады адрестері бойынша орналастырады.

For i:=0 to total-1 do

рab(ch[i div number])^[i mod number]:=i

3-суретте көрсетілген программа жолында i mod number өрнегі – блоктағы әр элемент номері. Ch – бұл блоктардың бірінші элементтеріне 9 нұсқауыштан тұратын массив, сондықтан ch[i div number] өрнегі 9 блоктың бірінші элементтеріне қатынасты көрсетеді.

Бірақ әрбір блоктың әр элементіне қалай қатынас жасауға болады? Ол үшін ch массиві (типтендірілмеген нұсқауыштар массиві) Pab типіне келтіріледі (рab(ch[i div number])). Pab – бұл LongInt элементтерінің массивіне нұсқауыш екенін білеміз. Содан кейін бұл нұсқауыштың атауы өзгертіледі (яғни, массивтің өзіне қатынасқа түрлендіріледі) және массив идентификаторын көрсететін (рab(ch[i div number])^) өрнекке ([i mod number]) индексі қосылады. Осылайша, рab(ch[i div number])^[i mod number]:=I өрнегі LongInt типті 72000 (8000*9) элементтен тұратын массивтің әрбір элементіне қатынас жасайды.

Содан кейін экранға массивтің әрбір мыңыншы, сол сияқты соңғы элементтері шығарылды.

For i:=1 to total do

If (I mod 1000=0) or (i:=total-1) then

Write(i:10, pab(ch[I div number])^[I mod number]:6);

Әрине, әрбір элементтің мәні цикл параметрінің і мәнімен бірге шығарылады (бақылау үшін) – бұл мәндер бірдей болуы керек.

Мәселе мынада: жадыны боосату – мақсат емес. Жадыны тек басқа айнымалыларға қолдану қажет болған кезде ғана босату керек. Біздің жағдайымызда динамикалық жадыны босату қажет мезетте программа өз жұмысын аяқтайды. Ал программаны қайта жүктегенде динамикалық жады бастапқы көлемге қайта ие болады.

Қарапайым (яғни, ішкі сілтемелерсіз) динамикалық мәліметтерден өзге элементтері бір-біріне сілтейтін динамикалық құрылымдар болады. Бұл қалай жүзеге асырылады?

Әрине мұндай құрылымды элемент кем дегенде екі өрісті жазба болуы керек. Мұндай жазбаның бір өрісі ақпаратқа арналған, ал екіншісі – осы құрылымның келесі элементіне сілтемеге арналуы керек. Осы аталған құрылым типтерді сипаттау бөлімінде төмендегідей жариялана алады.

Type

Item=record

Data:integer;

Reference:p

Бұл құрылым графикалық түрде төмендегі 5-суреттегідей көрсетіледі.

• 
  Модульдердің құрылымы.
  
• 
  Модульдердің тақырыбы және модульдердің бір-бірімен байланысы.
  
• 
  Модульдің интерфейстік, орындалатын және инициалданатын бөліктері.
  
• 
  Модульдердің компиляциясы.
  
• 
  
  

Модульдар программалардың құрылымдануының концепциясын дамытады. Ішкі программалар программаны құрылымдаудың құралы екені белгілі. Негізгі мақсат – программаның көп операторлардан емес, жеке өзалдына программа бөліктерінен (ішкі программалардан) тұруын көзденеді. Өсындай өзбетінше программа бөліктерін соңынан осы әрекетті орындау үшін программада бір немесе бірнеше рет қолдануға болады. Төменде осындай қырдың бірнеше артықшылықтары көрсетілген:

1. 
   Программа жеңіл түсініледі, оны ары қарай дамыту оңай болады;
   
2. 
   Мұнда программаны жал5ыз адам емес, ұжым болып құруға болады. Программисттер ұжымының әрбір мүшесі белгілі ішкі программалар жиынтығын құрастырады, соңынан олардан үлкен программа жиналады.
   
3. 
   Егер программа орындайтын әрекет көп кездесетін болса, бұл ішкі программаны басқа да программаларда бірнеше рет қолдануға болады.
   

Модуль – бұл Turbo Pascal-дың жеке өзалдына компиляцияланатын файлы, онда тұрақтыларды, айнымалыларды және типтерді, сол сияқты процедуралар мен функцияларды сипаттау бөлімдері болады. Модуль жасалып, компиляцияланғаннан кейін, оның ресурстарын кез-келген Turbo Pascal программасында тек осы модульдың атауын көрсету арқылы қолдануға болады.

Сонымен, модульдар құрылымдық программалаудың қуатты құралы бола отырып, сол сияқты жиі қолданылатын процедуралар мен функциялардың кітапханаларын жасаудың және сақтаудың қолайлы құралы болып табылады.
Стандартты модульдар

Turbo Pascal-дың құрамына дайын типтер, тұрақтылар, айнымалылар, процедуралар мен функциялар жиынтығы бар стандартты модульдар жиыны (барлығы 8) енеді. Олар: SYSTEM, DOS, CRT, PRINTER, GRAPH, OVERLAY, TURBO3 және GRAPH3. Оларды пайдаланушы программаларында шектеусіз қолдана беруге болады. Turbo Pascal-дың құрамына енетін стандартты модульдерден басқа мамандандырылған модульдерді Интернеттен табуға болады. Дайын модульдердің ресурстарын программада қолдану үшін қажетті модульді программаға қосу керек.

Стандартты модульдерге тоқталайық:

SYSTEM модулі Turbo Pascal-дың кез-келген программасына автоматты түрде қосылады, яғни оның ресурстарын ешқандай әрекетсіз бірден қолдануға болады. Мысалы Read, Readln, Write, Writeln процедуралады SYSTEM модулінен алынады. Көптеген арифметикалық есептеулерге, файлдармен жұмыс істеуге, динамикалық жадыны пайдалануға арналған және т.б. функциялар мен процедуралар сол сияқты SYSTEM модулінде қамтылған.

Басқа модульдардың (SYSTEM модулінен басқа) құралдарын программада қолдану үшін бұл модульдарды программаға қосу қажет. Ол үшін қажетті модульдің атауын USES сөзінен кейін көрсету жеткілікті.

Мысалы:

Uses dos;

Writeln(DiskFree(3) div 1024, ‘Кбайт бос’);

End.

USES – бұл «қолданылады» мағынасын беретін резервтелген сөз. Мысалдағы программа фрагментінде DOS модулінен белгілі дисктегі борс кеңістік көлемін беретін DiskFree функциясы қолданылған. (функция параметрінің 3-ке тең мәні С: дискісіне сәйкес келеді, ал көлем Кбайтпен көрсетілу үшін функция мәні 1024-ке бөлінген).

Uses dos, crt, graph;

Var

Begin

Осыдан кейін программада баспаға шығаруды көрсету қажет болса, lst айнымалысын Write процедурасының бірінші параметрі ретінде көрсету жеткілікті (ол үшін текстік файлды жариялап, бекітіп, ашып, жабудың қажеті жоқ).

Write(lst, ‘LPT1’);

Әрине, LST файлдық айнымалысын программада қолдану үшін осы программаға PRINTER модулін қосуды ұмытпау қажет.

GRAPH модулін графикалық драйверсіз (біреуін немесе бірнешесін, бұлар - .BGI кеңейтілуі бар файлдар) іске қосу мүмкін емес. Көрсетілген файлдар модуль құрамына енбейді, бірақ Turbo Pascal 7.0 –мен бірге әкелінеді (олар BGI каталогында орналасады). Ал егер программада векторлық қаріптер (шрифттер) қолданылса, драйверлерге қосымша ретінде қаріп файлдары қажет болады (.CHR кеңейтілуі бар файлдар).

GRAPH, TURBO3 және GRAPH3 модульдарынан басқасы TURBO.TPL кітапханалық файлында орналасады. Ал бұл аталған үш модульге өз атауларына сәйкес және .TPU кеңейтілуі бар жеке файлдар қарастырылған.

Модульді дұрыс компиляциялау үшін оның атауы модуль сақталатын дискідегі файлдың атауымен сәйкес келуі керек. Мысалы,

болса, онда оның мәтіні Сomplex.pas атауымен сақталуы қажет. Модуль атауы оның басқа программалар немесе модульдермен байланысы үшін қажет. Бұл байланыс арнайы сөйлеммен жүзеге асады:

Uses <Модульдер тізімі>;

Мысалы,

Орнататын бөлік]

Begin және End сөздері кәдімгі программадағыдай мағынаға ие, дегенмен Begin сөзі модульда орнататын бөліктің басын білдіреді (модульда орнататын бөліктің (сәйкесінше Begin сөзінің де) болуы міндетті емес). Ал End сөзіне келетін болсақ, ол бұл жерде модульдың соңын білдіріп тұр.

Модульдің кез-келген көрсетілген бөліктері бос бола алады.

Интерфейстік бөлік. Бұл бөлікте модульдің басқа программалар мен модульдерге қатынас жасайтын барлық ауқымды объектілері (типтер, тұрақтылар, айнымалылар, блоктар) жариялануы қажет. Процедуралар мен функцияларды жариялау кезінде интерфейстік бөлікте тек олардың тақырыптары ғана көрсетіледі, мысалы Vect модулінің мәтіні көрсетілген 1-суреттегі 2-ші интерфейстік бөлікте үш процедураның тақырыптары сипатталған, олар:

• 
  procedure Summa(var f,d,e:vector) – векторлардың қосындысын есептейтін процедураның тақырыбы ;
  
• 
  procedure proizvscal(var f,d:vector; var k:real) – векторлардың скалярлы көбейтіндісін есептейтін процедураның тақырыбы;
  
• 
  procedure proizvvect(var f,d,e:vector) – векторлардың көбейтіндісін есептейтін процедураның тақырыбы;
  

Егер негізгі программада:

Uses Vect;

жолы жазылатын болса, онда ол программада vector типіне қатынас жасалынып, Summa, proizvscal, proizvvect процедураларын қолдануға болады.

Орнататын бөлік. Ол өзін бастайтын Begin сөзімен бірге болмауы мүмкін немесе бос болуы мүмкін. Бұл бөліктекейбір программа фрагменттерінен тұратын орындалатын операторларды орналастырады. Бұл операторлар негізгі программаға басқаруды бермес бұрын орындалады да, әдетте оны жұмысқа дайындау мақсатына қолданылады. Мысалы, орнататын бөлікте қажетті файлдар ашылады, айнымалыларға мәндер беріледі және т.б.

МОДУЛЬДЕР КОМПИЛЯЦИЯСЫ

COMPILE режимінде компиляциялау кезінде Uses сөйлемінде көрсетілген барлық модульдер алдын-ала компиляцияланып, олардың нәтижесі атауы бірдей болатын .TPU кеңейтілуі бар файлдарда сақталуы қажет.

MAKE режимінде компилятор әрбір жарияланған модуль үшін TPU-файлдардың бар-жоқтығын тексереді. Егер файлдардың біреуі жоқ болса, жүйе бірдей атауы бар PAS-файлдарды (яғни, модульдің мәтіні сақталған бастапқы файлды) іздей бастайды және оны компиляциялауға кіріседі. Бұл режимде жүйе кез-келген қолданылған модульдің мәтінінде болған өзгерістерді бақылап отырады. Егер бастапқы мәтінге қандай-да бір өзгерістер енгізілсе, TPU-файлдың бар-жоқтығына қарамастан негізгі программаны компиляциялаудан бұрын оның компиляциясын қайта жасайды. Егер өзгеріс модульдің интерфейстік бөлігіне енгізілсе, онда осы модульмен қатынаста тұрған басқа модульдер де қайта компиляцияланады.

BUILD режимінде TPU-файлдар есепке алынбайды, ал жүйе жарияланған әрбір модуль үшін сәйкес PAS-файлдарды іздеп, оны компиляциялайды. Бұл режимде компиляциялағаннан кейін модульдардың кез-келгенінде жасалынған өзгерістер есепке алынғанына сенімді болуға болады.

Мысал ретінде 1-суретте көрсетілген Vect модулін төмендегі программада пайдалануды көрсетейік:

program primermodul;

uses vect;

var a,b,c:vector;

begin

writeln('Vvedite koord vect a');

readln(x,y,z);

writeln('Vvedite koord vect b');

with b do

readln(x,y,z);

summa(a,b,c);

writeln('summa vect a+b=',c.x:2,c.y:2,c.z:2);

proizvscal(a,b,i);

writeln('scal proizv vectorov a i b=',i:2);

proizvvect(a,b,c);

writeln('vect proizv vect a i b=',c.x:2,c.y:2,c.z:2);

readln;

14-дәріс. Объектіге арналған бағдарламалау (ОББ).

1. 
   ОББ-ның негізгі принциптері.
   
2. 
   Инкапсуляция. Мұрагерлеу. Полиморфизм.
   
3. 
   Объектілік типті сипаттау. Виртуальды әдістер.
   

НБП құрылымдық программалаумен салыстырғанда, әлдеқайда жетілдірілген түрі. Программалау ғылымының дамуының белгілі кезеңінде күрделі есептің шешімін жеңілдету үшін оны қарапайым ішкі есептерге бөлу туралы ұғым қалыптасты. Мәселе программаның көп операторлардан емес, салыстырмалы түрде алғанда өз бетінше бөліктер жиынтығынан тұруында болды. Ішкі программалар программисттерді қарапайым есептердің мазмұнына терең үңілуден құтқарды, яғни ішкі программа жасалынғаннан кейін оның қалай құрылғанын білмей–ақ, оны қолдана беруге болады. Белгілі бір процедураның, функцияның қандай қызмет атқаратынын білу жеткілікті. Соңынан құрылымдық программалау одан әрі дамыды, яғни модульдер концепциясы дүниеге келді. Модуль – Turbo Pascal-дің тұрақтылар, мәліметтер типі, айнымалылар, сол сияқты процедуралар мен функциялар сипатталатын компиляцияланатын файлдары.

НБП – бұл программалаудың ескі әдстемесінің табиғи эволюциясының нәтижесі болып табылады. Ішкі программалар программистке қарапайым есептердің мазмұнына енбей-ақ қолдануға болатыны сияқты объектілер мен де, олардың қалай ұйымдастырылғанын білмей-ақ жұмыс істеуге мүмкіндік берді.

Ескерту! НБП қарапайым есептеулерді орындайтын программалар үшін арналмаған. Мұндай жағдайда НБП тәсілдерін қолдансақ, программа тілдік конструкциялармен артық жүктеледі.

НБП негізінде 3 негізгі принцип жатыр. Олар: инкапсуляция, мұрагерлеу(наследование) және полиморфизм.

Объектіні сипаттау барлық басқа типтер сияқты сипаттау бөлімінде болу қажет.Объекті қамтитын мәліметтер объект өрістері деп аталады. Қарапайым объектілік типтің сипаттамасы жазбалар сипаттамасына өте ұқсас, тек record резервтелген сөзінің орнына object сөзі қолданылады.

Бұл 2 өрістен тұратын объектілік тип, ол экранда a,b кординаталары бар нүкте болып табылады.Өріс түрінде берілген мәліметтерден басқа объект осы өрістерге мүмкін әрекеттерді сипаттайтын ішкі программмалардан тұруы мүмкін.Мұндай ішкі прогрммалар әдістер деп аталады.Әдіс объект өрістеріне қатынас жаай отырып, оған параметр ретінде берілуді қажет етпейді.Өзінде тек қана өрістерді ғана емес, сонымен қатар осы өрістерге мүмкін әрекеттердің сипатталуын қамтитын объектінің қасиетін инкапсуляция деп атайды.Мұнда объектінің сипатталуында тек ішкі программаның тақырыптары болады, аләрбір ішкі программаның денесі жеке көрсетіледі.Алдыңғы мысалдағы Dote типін қажетті әдістермен толықтырайық.

Type

Dote = object

a., b:integer;

procedure Init(x,y:integer);

procedure Show;

procedure Hide;

procedure Move(Da,Db:integer);

end;

{- - - - - - - - - - - - -}

Procedure Dot.Init;

Begin

a:=x; b:=y;

end;

{- - - - - - - - - - - - -}

Procedure Dot.Show;

Begin

PutPixel (a,b,white);

end;

{- - - - - - - - - - - - -}

Procedure Dot.Hide;

Begin

PutPixel (a,b,black);

end;

{- - - - - - - - - - - - -}

Procedure Dot.Move;

Begin

Hide;

a:=a+Da; b:=b+Db;

Show;

End.
Бұл мысалда объект 4 өрістен тұрады. Init әдісі объектіні инициализациялайды,яғни нүктеге бастапқы мән береді. Show және Hide әдістері экрандағы нүктені «жандырады» және «сөндіреді». Move әдісі экандағы нүктенің орнын ауыстырады.Объектілік тип жарияланғаннан кейін осы типтік айнымалылардыжасауға болады немесе НБП терминалогиясы бойынша объект экземплярын жасаймыз.Олар айнымалылар жасау бөлімінде жариияланатын статистикалық айнымалылар New стандартты процедура арқылы жасалған динамикалық айнымалылар болуы мүмкін.

Var Dot1: Dot;

Мұнда Dot типіне жататын Dot1 айнымалысы жарияланған.Объект экземпляры жасалынғаннан кейін оның өрістерінен әдістерге қатынас жасай аламыз.Объект өрісіне қандай да бір стандартты ішкі программаны қолдану үшін оның құрылымдық атауын қолдану жеткілікті – объект идентификаторы мен нүкте арқылы өріс идентификаторын көрсету.

НБП- да объект өрістерімен жұмыс істеу кезінде тек оның әдістері қолданылады.

Dot1:Init(100,100);

Dot1:Show: Dot1.Move(50,50);

Жазбаларға қолданылатын сияқты, объектілерге де with операторын қолдануға болады.

With Dot1 do begin

Init (100,100);

Show;

End.

Program object;

Uses crt; graph;

Type

a,b:integer;

procedure Init(x,y:integer);

procedure Show;

procedure Hide;

procedure Move(Da,Db:integer);

{-------------------------------------}

Procedure Dot.Init;

Begin

a:=x; b:=y;

{-------------------------------------}

Procedure Dot.Show;

Begin

End;

Procedure Dot.Hide;

Begin

PutPixel(a,b,0);

{--------------------------------------}

Procedure Dot.Move;

Begin

a:=a+Da; b:=b+Db;

Show;

End;

i,j,k,Err:integer;

a:char;

Dot1:Dot;

Begin

InitGraph(I,j,’ ‘);

Err:=GraphResult;

If Err<>gr OK then

Writeln(Graph Error Msg(Err))

Else begin

Dot1.Init(GetMax x div 2, GetMax y div 2);

Dot1.Show;

While KeyPressed do a:=ReadKey;

Repeat

a:=ReadKey;

case ord(a) of

72:Dot1; Move(0,-5)

80:Dot1; Move(0,5)

77:Dot1; Move(5,0)

75:Dot1; Move(5,0)

End;

Until a=chr(27)

End;

End.