Cơ bản về ngôn ngữ Pascal
I. Giới Thiệu
Pascal là tên của một trong các ngôn ngữ lập trình cấp cao thông dụng. Ngôn ngữ lập trình
Pascal được giáo sư Niklaus Wirth ở trường Ðại học Kỹ thuật Zurich (Thụy sĩ) thiết kế và công bố
vào năm 1970. Niklaus Wirth đặt tên cho ngôn ngữ này là Pascal để tưởng nhớ đến nhà Toán
học và Triết học Pháp ở thế kỷ 17 là Blaise Pascal, người đã phát minh ra một máy tính cơ khí
đơn giản đầu tiên của con người.
Ngôn ngữ Pascal được dùng hiện nay có nhiều điểm khác biệt với chuẩn Pascal nguyên thủy của
Giáo sư Wirth. Tùy theo quốc gia hoặc công ty đã phát triển cho ra đời các chương trình biên
dịch ngôn ngữ Pascal như:
· ISO PASCAL (International Standards Organization) của Châu Âu
· ANSI PASCAL (American National Standards Institute) của Mỹ
· TURBO PASCAL của hãng BORLAND (Mỹ)
· IBM PASCAL của hãng Microsoft (Mỹ)
· v.v...
Ðến nay, ngôn ngữ Pascal đã phát triển đến phiên bản Turbo Pascal Version 7. Các diễn giải và
ví dụ trong giáo trình này chủ yếu sử dụng chương trình Turbo Pascal 5.5 - 7.0, hiện đang được
sử dụng rộng rãi ở Việt Nam.
II. Các Phần Tử Cơ Bản Của Ngôn Ngữ Pascal
1. Bộ ký tự
- Bộ 26 chữ Latin:
Chữ in: A, B, C, ..., X, Y, Z
Chữ thường: a, b, c, ..., x, y, z
- Bộ chữ số thập phân: 0, 1, 2, 3, ..., 8, 9
- Ký tự gạch nối dưới: _
- Các ký hiệu toán học: +, -, *, /, =, <, >, (, ), [, }
2. Từ khóa
Là các từ riêng của Pascal, có ngữ nghĩa đã được xác định, không được dùng nó vào các việc
khác hoặc đặt tên mới trùng với các từ khóa.
- Từ khóa chung:
PROGRAM, BEGIN, END, PROCEDURE, FUNCTION
chữ số hay là dấu nối, không được có khoảng trắng và độ dài tối đa cho phép là 127.
Ví dụ 6.1: Sau đây là các danh hiệu: x; S1; Delta; PT_bac_2
Pascal không phân biệt chữ thường và chữ hoa trong một danh hiệu.
Ví dụ 6.2: aa và AA là một; XyZ_aBc và xyZ_AbC là một
Khi viết chương trình ta nên đặt các danh hiệu sao cho chúng nói lên các ý nghĩa của đối tượng
mà chúng biểu thị. Ðiều này giúp chúng ta viết chương trình dễ dàng và người khác cũng dễ hiểu
nội dung chương trình.
III. Cấu Trúc Một Chương Trình Pascal
Hình 6.1: Sơ đồ cấu trúc chương trình Pascal
Ví dụ 6.3:
PROGRAM Hello; { Dòng tiêu đề }
USES Crt; { Lời gọi sử dụng các đơn vị chương trình }
VAR Name : string; { Khai báo biến }
PROCEDURE Input; { Có thể có nhiều Procedure và Function }
Begin
ClrScr; { Lệnh xóa màn hình }
Write(' ‘Hello ! What is your name ?... ‘');Readln(Name);
End;
BEGIN { Thân chương trình chính }
Input;
Writeln (' ‘Welcome to you, ‘, Name') ;
Writeln (' ‘Today, we study PASCAL PROGRAMMING ... ‘');
Readln;
End.
Một chương trình Pascal có các phần:
* Phần tiêu đề:
Phần này bắt đầu bằng từ khóa Program rồi tiếp đến là tên của chương trình và chấm dứt bằng
dấu chấm phẩy (;)
Tên chương trình phải được đặt theo đúng qui cách của danh hiệu tự đặt. Phần tiêu đề có hay
không cũng được.
như cách biểu diễn và cách xử lý dữ liệu.
Trong Pascal các kiểu dữ liệu gồm các loại sau:
- Kiểu đơn giản (Simple type): bao gồm kiểu số nguyên (Integer), kiểu số thực (Real), kiểu logic
(Boolean), kiểu ký tự (Char).
- Kiểu có cấu trúc (Structure type): bao gồm mảng (Array), chuỗi (String), bản ghi (Record), tập
hợp (Set), tập tin (File).
- Kiểu chỉ điểm (pointer):
Trong chương này, chúng ta chỉ xét các kiểu dữ liệu đơn giản.
2. Kiểu số nguyên (Integer type)
a. Kiểu số nguyên thuộc Z chứa trong Turbo Pascal
Ðược định nghĩa với các từ khóa sau:
TỪ KHÓA SỐ BYTE PHẠM VI
BYTE 1 0 .. 255
SHORTINT 1 - 128 .. 127
INTEGER 2 - 32768 .. + 32767
WORD 2 0 .. 65535
LONGINT 4 - 2147483648 .. 2147483647
b. Các phép toán số học đối với số nguyên
KÝ HIỆU Ý NGHĨA
+ Cộng
- Trừ
* Nhân
/ Chia cho kết quả là số thực
DIV Chia lấy phần nguyên
MOD Chia lấy phần dư
SUCC (n) n + 1
PRED (n) n - 1
ODD (n) TRUE nếu n lẻ
và FALSE nếu n chẵn
3. Kiểu số thực (Real type)
FALSE FALSE TRUE FALSE FALSE FALSE
Nhận xét:
· Phép AND (và) chỉ cho kết quả là TRUE khi cả 2 toán hạng là TRUE
· Phép OR (hoặc) chỉ cho kết quả là FALSE khi cả 2 toán hạng là FALSE
· Phép XOR (hoặc triệt tiêu) luôn cho kết quả là TRUE khi cả 2 toán hạng là khác nhau và ngược
lại.
Các phép toán quan hệ cho kết quả kiểu Boolean:
KÝ HIỆU Ý NGHĨA
< > khác nhau
= bằng nhau
> lớn hơn
< nhỏ hơn
> = lớn hơn hoặc bằng
< = nhỏ hơn hoặc bằng
5. Kiểu ký tự (Char type)
Tất cả các dữ liệu viết ở dạng chữ ký tự được khai báo bởi từ khóa CHAR.
Một ký tự được viết trong hai dấu nháy đơn ( ). Ðể tiện trao đổi thông tin cần phải sắp xếp, đánh
số các ký tự, mỗi cách sắp xếp như vậy gọi là bảng mã. Bảng mã thông dụng hiện nay là bảng
mã ASCII (xem lại chương 3).
Ðể thực hiện các phép toán số học và so sánh, ta dựa vào giá trị số thứ tự mã ASCII của từng ký
tự, chẳng hạn: 'A' < 'a' vì số thứ tự mã ASCII tương ứng là 65 và 97.
Trong Turbo Pascal mỗi ký tự được chứa trong 1 byte.
Các hàm chuẩn liên quan đến kiểu ký tự:
KÝ HIỆU Ý NGHĨA
ORD(x) Cho số thứ tự của ký tự x trong bảng mã
CHR(n) hay #n Cho ký tự có số thứ tự là n
PRED(x) Cho ký tự đứng trước x
SUCC(x) Cho ký tự đứng sau x
V. Các Khai Báo Hằng, Biến, Kiểu, Biểu Thức, ...
1. Hằng (constant)
Cần khai báo các biến trước khi sử dụng chúng trong chương trình. Khai báo một biến là khai
báo sự tồn tại của biến đó và cho biết nó thuộc kiểu gì.
3. Kiểu (Type)
a. Ðịnh nghĩa
Ngoài các kiểu đã định sẵn, Pascal còn cho phép ta định nghĩa các kiểu dữ liệu khác từ các kiểu
căn bản theo qui tắc xây dựng của Pascal.
b. Cách khai báo
TYPE
= ;
Ví dụ 6.7:
TYPE
SoNguyen = Integer ;
Diem = Real;
Tuoi = 1 .. 100 ;
Color = (Red, Blue, Green) ;
Thu = (Sun, Mon, Tue, Wed, Thu, Fri, Sat) ;
và khi đã khai báo kiểu gì thì ta có quyền sử dụng để khai báo biến như ở ví dụ sau:
Ví dụ 6.8: VAR
i, j : SoNguyen ;
Dtb : Diem ;
T : tuoi ;
Mau : Color ;
Ngay_hoc : Thu;
4. Biểu thức (Expression)
a. Ðịnh nghĩa
Một biểu thức là một công thức tính toán bao gồm các phép toán, hằng, biến, hàm và các dấu
ngoặc.
Ví dụ 6.9: 5 + A * SQRT(B) / SIN(X)
(A AND B) OR C
b. Thứ tự ưu tiên
+ Vào dữ liệu : Read, Readln
+ Ra dữ liệu : Write, Writeln
+ Lệnh gán : :=
+ Lời gọi chương trình con (gọi trực tiếp tên của chương trình con)
+ Xử lý tập tin : RESET, REWRITE, ASSIGN ...
- Câu lệnh có cấu trúc
+ Lệnh ghép : BEGIN .. END
+ Lệnh chọn : IF .. THEN .. ELSE
CASE .. OF .
+ Lệnh lặp : FOR .. TO .. DO
REPEAT .. UNTIL
WHILE .. DO
c. Các câu lệnh phải được ngăn cách với nhau bởi dấu chấm phẩy ( ; ) và Các câu lệnh
có thể viết trên một dòng hay nhiều dòng.
2. Cấu trúc tuần tự
a. Lệnh gán (Assignment statement)
Một trong các lệnh đơn giản và cơ bản nhất của Pascal là lệnh gán. Mục đích của lệnh này
là gán cho một biến đã khai báo một giá trị nào đó cùng kiểu với biến.
* Cách viết:
:= ;
Ví dụ 6.12: Khi đã khai báo
VAR
c : Char ;
i,j : Integer ;
x, y : Real ;
p, q : Boolean ;
thì ta có thể có các phép gán sau :
c := ‘A’ ;
c := Chr(90) ;
i := (35+7)*2 mod 4 ;
Hình 6. 4: Lệnh IF .. THEN .. ELSE ..;
Chú ý:
- Ðiều kiện là một biểu thức Boolean.
- Nếu sau THEN hoặc ELSE có nhiều hơn một lệnh thì ta phải gói lại trong BEGIN ..
END;
- Toàn bộ lệnh IF .. THEN .. ELSE xem như 1 lệnh đơn.
Ví dụ 6.13: Tính căn bậc 2 của một số
PROGRAM Tinh_can_bac_hai ;
VAR
a : Real ;
BEGIN
Write ( Nhập số a = ) ;
Readln(a) ;
IF a < 0 THEN
Write (' a : 10 : 2 , là số âm nên không lấy căn được !!! ')
ELSE
Writeln (' Căn số bậc 2 của , a : 2 : 2 , la , SQRT(a) :10 : 3 ');
Writeln (' Nhấn ENTER để thoát ... ') ;
Readln; {Dừng màn hình để xem kết quả}
END.
Ghi chú:
Trong chương trình trên, a ta thấy có dạng a :m :n với ý nghĩa m là số định khoảng mà
phần nguyên của a sẽ chiếm chỗ và n là khoảng cho số trị phần thập phân của a.
b. Lệnh CASE .. OF
* Lưu đồ biểu diễn:
Hình 6.5: Lưu đồ lệnh CASE .. OF
• Cách viết, ý nghĩa:
Cách viết Ý nghĩa
CASE OF Xét giá trị của biểu thức chọn
GT1 : Công việc 1 ; Nếu có giá trị 1 (GT1) thì thi hành Công việc 1
* Cú pháp tổng quát là:
FOR := TO/DOWNTO DO ;
* Lưu đồ:
Hình 6. 6: Lưu đồ phát biểu FOR .. TO .. DO
Chú ý: Trị đầu, trị cuối là các biến hoặc hằng và biến đếm phải là kiểu rời rạc.
Ví dụ 6.15: Chương trình in một dãy số từ 0 đến 9
Program Day_So ;
VAR
i : Integer ;
BEGIN
FOR i := 0 TO 9 DO Write (i) ;
Readln ;
END.
b. Lệnh WHILE .. DO
* Lưu đồ của lệnh
Hình 6. 7: Lưu đồ cấu trúc WHILE .. DO
* Ý nghĩa lưu đồ:
Trong khi mà điều kiện còn đúng thì cứ thực hiện Công việc, rồi quay trở về kiểm tra
điều kiện lại. Vòng lặp được tiếp tục, đến khi điều kiện đặt ra không còn đúng nữa thì đi
tới thực hiện lệnh tiếp theo
* Cú pháp
WHILE <điều kiện> DO
Hình 6.8: Sơ đồ cú pháp lệnh WHILE .. DO
• Ghi chú:
· Ðiều kiện trong cấu trúc lặp WHILE .. DO là một biểu thức logic kiểu Boolean
chỉ có 2 giá trị là Ðúng (True) hoặc Sai (False)
· Nếu điều kiện Ðúng thì chương trình sẽ chạy trong cấu trúc WHILE .. DO.
· Sau mỗi lần lặp, chương trình trở lại kiểm tra điều kiện. Tùy theo biểu thức logic
của điều kiện là Ðúng hay Sai thì chương trình sẽ thực hiện Công việc tương ứng.
· Nếu Sai thì chuyển xuống dưới cấu trúc WHILE .. DO
REPEAT và UNTIL không nhất thiết phải dùng lệnh ghép để nhóm từ 2 lệnh đơn trở lên
thành công việc.
Hình 6.10: Sơ đồ cú pháp REPEAT .. UNTIL
• Ví dụ 6.17: Với bài toán trung bình cộng một dãy số ở ví dụ trước có thể viết theo
cấu trúc REPEAT .. UNTIL như sau:
Program Trung_binh_Day_So ;
VAR n, count : Integer ;
x, sum : real ;
BEGIN
count := 1 ;
sum := 0 ;
Write := (' Nhập n = ') ; readln (n) ;
REPEAT
Write (' Nhập giá trị thứ' , count, 'của x = ') ;
readln(x) ;
sum := sum + x ;
count := count + 1 ;
UNTIL count > n ;
Writeln (' Trung bình là =' , sum/n : 8 :2 ) ;
Readln ;
END.
Ghi chú:
So sánh 2 cách viết WHILE .. DO và REPEAT .. UNTIL ta thấy có sự khác biệt:
- Trong cấu trúc WHILE .. DO thì <Ðiều kiện> được kiểm tra trước, nếu thỏa
<Ðiều kiện> thì mới thực hiện .
- Ngược lại, trong cấu trúc REPEAT .. UNTIL thì sẽ được thực thi trước sau đó
mới kiểm tra <Ðiều kiện>, nếu không thỏa <Ðiều kiện> thì tiếp tục thi hành cho
đến khi <Ðiều kiện> là đúng.
Lệnh REPEAT .. UNTIL thường được sử dụng trong lập trình, nhất là lúc người sử
dụng muốn tiếp tục bài toán ở trường hợp thay đổi biến mà không phải trở về
Ctrl-K-C Chép khối tại sau vị trí con trỏ
Ctrl-K-V Di chuyển khối tới sau vị trí con trỏ
Ctrl-K-Y Xóa khối hiện hành
Ctrl-K-W Ghi khối hiện hành vào đĩa như một tập tin
Ctrl-K-R Ðọc khối tập tin đã ghi vào đĩa vào sau vị trí con trỏ
Ctrl-K-H Tắt/ Mở khối
Một chương trình máy tính, sẽ có các bước căn bản sau:
Trong thảo chương Turbo Pascal, các thủ tục nhập dữ liệu được dùng:
THỦ TỤC NHẬP Ý NGHĨA
READ(x1, x2, ..., xn) Nhập các biến x1, x2, ..., xn theo hàng ngang
từ bàn phím (con trỏ không xuống hàng).
READLN(x1, x2, ..., xn) Nhập các biến x1, x2, ..., xn theo hàng dọc
từ bàn phím (mỗi lần nhập con trỏ xuống hàng).
READLN; Dừng chương trình, đợi Enter mới tiếp tục.
ASSIGN(F, File_Name); Mở tập tin F có tên là File_Name
RESET(F); Chuẩn bị đọc tập tin
READ(F, x1, x2, ..., xn) ; Ðọc các giá trị trên tập tin F ra các biến x1, x2, ..., xn
tương ứng
CH := ReadKey ; Ðọc một ký tự từ bàn phím vào biến ký tự CH
KEYPRESSED Một hàm có giá trị là TRUE nếu có một phím
được bấm và là FALSE nếu ngược lại.
THỦ TỤC XUẤT Ý NGHĨA
WRITE(x1, x2, ..., xn) Viết giá trị trong các biến x1, x2, ..., xn ra màn hình
theo hàng ngang (con trỏ không xuống hàng).
WRITELN(x1, x2, ..., xn) Viết giá trị trong các biến x1, x2, ..., xn ra màn hình
theo hàng dọc (mỗi lần viết trị x có xuống hàng).
WRITELN; Xuống hàng
WRITELN(I : n); Viết ra giá trị của biến nguyên I vào n chỗ tính từ
phải sang trái. Nếu dư chỗ (chữ số của I < n) sẽ để trống
WRITELN(R : n : m); Viết ra giá trị của biến thực R vào n chỗ, chỉ lấy
= () ;
VAR
: ;
Ví dụ 8.1:
TYPE
Days = (Sun, Mon, Tue, Wed, Thu, Fri, Sat) ;
Colors =(Red, Yellow, Green, White, Blue, Black) ;
Subjects = (Mathematics, Physics, Chemistry, Biology) ;
VAR
Ngay : Days ;
MauVe : Colors ;
MonThi, Kiemtra : Subjects ;
+ Khai báo trực tiếp: Kiểu sau biến được định nghĩa trực tiếp.
VAR
: () ;
Ví dụ 8.2:
VAR
Ngay : (Sun, Mon, Tue, Wed, Thu, Fri, Sat) ;
MauVe : (Red, Yellow, Green, White) ;
Ta có thể gán cho biến các giá trị của kiểu tương ứng:
Ngay := Mon ;
MauVe := Red ;
Biến theo định nghĩa của kiểu nào chỉ nhận giá trị của kiểu đó mà thôi.
Theo khai báo như ví dụ 8.2. ở trên, ta không thể có MauVe := Mon ;
Kiểu vô hướng liệt kê là một kiểu đếm được.
Theo định nghĩa kiểu vô hướng liệt kê, thứ tự danh sách giá trị liệt kê được ngầm đánh số tăng
tuyến tính bắt đầu từ số 0 trở đi theo thứ tự từ trái sang phải. Như vậy, ở ví dụ trên: Sun < Mon
< Tue < Wed .... và Red < Yellow < Green ...
b. Một số hàm chuẩn áp dụng cho kiểu vô hướng
* Hàm thứ tự ORD (X)