Ανάπτυξη Εφαρμογών σε Προγραμματιστικό Περιβάλλον ΑΕΠΠ Κεφάλαιο 7: Βασικές έννοιες προγραμματισμού

Εισαγωγή (1/2) Γλώσσες προγραμματισμού: Υπάρχουν 100άδες γλώσσες προγραμματισμού Η επιλογή γλώσσας εξαρτάται από διάφορους παράγοντες (π.χ. είδος προγράμματος, γνώσεις, προτιμήσεις προγραμματιστή). Κάθε γλώσσα σχεδιάζεται για συγκεκριμένο σκοπό (έμφαση σε συγκεκριμένα χαρακτηριστικά) Οι γλώσσες περιέχουν πολλές πληροφορίες που σχετίζονται με τεχνικά θέματα Όμως: Όλες έχουν κοινά χαρακτηριστικά (π.χ. επεξεργάζονται ίδιους τύπους δεδομένων, έχουν ίδιες βασικές δομές και παρόμοιες εντολές.

Εισαγωγή (2/2) Το βιβλίο της ΑΕΠΠ χρησιμοποιεί μια γλώσσα προγραμματισμού που ονομάζεται: ΓΛΩΣΣΑ Η ΓΛΩΣΣΑ: Είναι σχεδιασμένη για μαθητές και εκπαιδευτικούς Δανείζεται στοιχεία από άλλες γλώσσες (Pascal, C κ.α.) χωρίς όμως να ασχολείται με τις τεχνικές λεπτομέρειες αυτών των γλωσσών Εστιάζει στην ανάπτυξη του αλγορίθμου και στη μετατροπή του σε σωστό πρόγραμμα

7.1 Αλφάβητο της ΓΛΩΣΣΑΣ (1/1) Το αλφάβητο της ΓΛΩΣΣΑΣ αποτελείται από τα γράμματα του ελληνικού και του λατινικού αλφαβήτου, τα ψηφία, καθώς και από ειδικά σύμβολα: Γράμματα: Κεφαλαία ελληνικού αλφαβήτου (Α-Ω) Πεζά ελληνικού αλφαβήτου (α-ω) Κεφαλαία λατινικού αλφαβήτου (Α-Ζ) Πεζά λατινικού αλφαβήτου (a-z) Ψηφία: 0-9 Ειδικοί χαρακτήρες: + - * / = ‘ ( ) . , ’ ! & κενός χαρακτήρας ^

7.2 Τύποι δεδομένων της ΓΛΩΣΣΑΣ (1/1) Ακέραιος τύπος: Οι ακέραιοι αριθμοί όπως γνωστοί από τα μαθηματικά (θετικοί, αρνητικοί ή μηδέν).Π.χ. 1, 3409, 0, -980. Πραγματικός τύπος: Οι πραγματικοί αριθμοί όπως γνωστοί από τα μαθηματικά (θετικοί, αρνητικοί ή μηδέν). Π.χ 3.14159, 2.71828, -112.45, 0.45 Χαρακτήρας: Ένα χαρακτήρας ή μία σειρά χαρακτήρων. Π.χ. 'Κ', 'Κώστας', 'σήμερα είναι Τετάρτη', 'Τα πολλαπλάσια του 15 είναι'. Οι χαρακτήρες τοποθετούνται πάντα μέσα σε απλά εισαγωγικά, ' '. Ονομάζονται και αλφαριθμητικά. Λογικός: Δέχεται μόνο δύο τιμές: ΑΛΗΘΗΣ και ΨΕΥΔΗΣ. Οι τιμές αντιπροσωπεύουν αληθείς ή ψευδείς συνθήκες.

7.3 Σταθερές στη ΓΛΩΣΣΑ (1/2) Οι σταθερές (constants) είναι προκαθορισμένες τιμές που δεν μεταβάλλονται κατά τη διάρκεια εκτέλεσης του προγράμματος. Οι σταθερές είναι αντίστοιχου τύπου δεδομένων, δηλαδή ακέραιες, πραγματικές, αλφαριθμητικές ή λογικές. Η ΓΛΩΣΣΑ επιτρέπει την αντιστοίχιση σταθερών τιμών με ονόματα, εφόσον αυτά δηλωθούν στην αρχή του προγράμματος (στο τμήμα δήλωσης σταθερών)

7.3 Σταθερές στη ΓΛΩΣΣΑ (2/2)

7.4 Μεταβλητές στη ΓΛΩΣΣΑ (1/3) Μια μεταβλητή (variable) παριστάνει μία ποσότητα που η τιμή της μπορεί να μεταβάλλεται. Οι μεταβλητές αντιστοιχούνται από το μεταγλωττιστή σε συγκεκριμένες θέσεις μνήμης του υπολογιστή. Η τιμή της μεταβλητής είναι η τιμή που βρίσκεται στην αντίστοιχη θέση μνήμης και μπορεί να μεταβάλλεται κατά τη διάρκεια εκτέλεσης του προγράμματος. Σημαντικό: Όταν η τιμή μιας μεταβλητής αλλάζει οι προηγούμενες τιμές της χάνονται. Υπάρχει μόνο η τρέχουσα τιμή. Ο τύπος της μεταβλητής παραμένει αναλλοίωτος κατά τη διάρκεια εκτέλεσης του προγράμματος.

7.4 Μεταβλητές στη ΓΛΩΣΣΑ (2/3) Η ΓΛΩΣΣΑ επιτρέπει τη χρήση μεταβλητών των τεσσάρων τύπων: Ακεραίων Πραγματικών Χαρακτήρων Λογικών Η δήλωση του τύπου κάθε μεταβλητής γίνεται υποχρεωτικά στο τμήμα δήλωσης μεταβλητών.

7.4 Μεταβλητές στη ΓΛΩΣΣΑ (3/3)

Ονόματα στη ΓΛΩΣΣΑ (1/2) Κάθε πρόγραμμα όπως και κάθε σταθερή αλλά και μεταβλητή του στη ΓΛΩΣΣΑ πρέπει να έχει ένα όνομα. Τα ονόματα μπορούν να αποτελούνται από: Γράμματα πεζά ή κεφαλαία του ελληνικού ή του λατινικού αλφαβήτου (Α-Ω, Α-Ζ), Ψηφία (0-9) Τον χαρακτήρα κάτω παύλα (underscore) ( _ ) Υποχρεωτικά πρέπει να αρχίζουν με γράμμα. Παραδείγματα: Έγκυρα: Α, Όνομα, Τιμή, Τυπική_Απόκλιση, Α100, ΦΠΑ, μέγιστο, Υπολογισμός_Ταχύτητας Μη έγκυρα: 100Α, Μέση Τιμή, Κόστος$

Ονόματα στη ΓΛΩΣΣΑ (2/2) Λέξεις που χρησιμοποιούνται από τη ΓΛΩΣΣΑ (οι επονομαζόμενες δεσμευμένες λέξεις, π.χ. ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ, ΑΚΕΡΑΙΕΣ, ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΕΣ, ΑΝ) δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως ονόματα. Είναι καλή πρακτική να χρησιμοποιούνται ονόματα σταθερών αι των μεταβλητών που υπονοούν και σχετίζονται με το περιεχόμενό τους (διευκολύνει την ανάγνωσή και την κατανόησή του προγράμματος) Π.χ. για το εμβαδόν ενός σχήματος είναι προτιμότερη η χρήση του ονόματος ΕΜΒΑΔΟ για την αντίστοιχη μεταβλητή, αντί για Ε ή Α ή ένα τυχαίο όνομα που δεν ανάγει στο πραγματικό περιεχόμενο της μεταβλητής (π.χ. Τιμή).

7.5 Αριθμητικοί τελεστές στη ΓΛΩΣΣΑ (1/1) 7.5 Αριθμητικοί τελεστές στη ΓΛΩΣΣΑ (1/1)

7.6 Μαθηματικές συναρτήσεις στη ΓΛΩΣΣΑ (1/1) 7.6 Μαθηματικές συναρτήσεις στη ΓΛΩΣΣΑ (1/1) Η ΓΛΩΣΣΑ χρησιμοποιεί και περιέχει αρκετές γνώστές μαθηματικές συναρτήσεις: ΗΜ(Χ) Υπολογισμός ημιτόνου ΣΥΝ(Χ) Υπολογισμός συνημιτόνου ΕΦ(Χ) Υπολογισμός εφαπτομένης Τ_Ρ(Χ) Υπολογισμός τετραγωνικής ρίζας ΛΟΓ(Χ) Υπολογισμός φυσικού λογαρίθμου Ε(Χ) Υπολογισμός του ex Α_Μ(Χ) Ακέραιο μέρος του Χ Α_Τ(Χ) Απόλυτη τιμή του Χ

7.7 Αριθμητικές εκφράσεις (1/2) Όταν μια τιμή προκύπτει από υπολογισμό, τότε αναφερόμαστε σε εκφράσεις (expressions). Για τη σύνταξη μιας αριθμητικής έκφρασης χρησιμοποιούνται αριθμητικές σταθερές, μεταβλητές, συναρτήσεις, αριθμητικοί τελεστές και παρενθέσεις. Είναι απαραίτητο όλες οι μεταβλητές που εμφανίζονται σε μια έκφραση να έχουν πάρει ήδη κάποια τιμή.

7.7 Αριθμητικές εκφράσεις (2/2) Ιεραρχία (προτεραιότητα) πράξεων: 1. Ύψωση σε δύναμη 2. Πολλαπλασιασμός και διαίρεση 3. Πρόσθεση και αφαίρεση Όταν η ιεραρχία είναι η ίδια οι πράξεις εκτελούνται από τα αριστερά προς τα δεξιά. Για την αλλαγή της ιεραρχίας των πράξεων χρησιμοποιούνται παρενθέσεις (όπως στα μαθηματικά). 2 + 3*4 = 14 (2 + 3)*4 = 20

7.8 Εντολή εκχώρησης(1/2) Η εντολή εκχώρησης χρησιμοποιείται για την απόδοση τιμών στις μεταβλητές κατά τη διάρκεια εκτέλεσης του προγράμματος:

7.8 Εντολή εκχώρησης(2/2) Σε μια εντολή εκχώρησης η μεταβλητή και η έκφραση πρέπει να είναι του ιδίου τύπου. Μια εντολή εκχώρησης σε καμία περίπτωση δεν πρέπει να εκλαμβάνεται ως εξίσωση. Στην εξίσωση το αριστερό μέλος ισούται με το δεξιό Στην εντολή εκχώρησης η τιμή του δεξιού μέλους εκχωρείται, μεταβιβάζεται, αποδίδεται στη μεταβλητή του αριστερού μέλους.

7.9 Εντολές εισόδου/εξόδου(1/4) Οι εντολές εισόδου χρησιμοποιούνται για την εισαγωγή δεδομένων Η ΓΛΩΣΣΑ χρησιμοποιεί για είσοδο δεδομένων την εντολή ΔΙΑΒΑΣΕ:

7.9 Εντολές εισόδου/εξόδου(2/4) Η εντολή ΔΙΑΒΑΣΕ ακολουθείται πάντοτε από ένα ή περισσότερα ονόματα μεταβλητών. Αν υπάρχουν περισσότερες από μία μεταβλητές, τότε αυτές χωρίζονται με κόμμα (,) Παράδειγμα: ΔΙΑΒΑΣΕ α ΔΙΑΒΑΣΕ ύψος, πλάτος, βάθος Κατά την εκτέλεση του προγράμματος η εντολή ΔΙΑΒΑΣΕ διακόπτει την εκτέλεσή του και το πρόγραμμα περιμένει την εισαγωγή από το πληκτρολόγιο τιμών, που θα εκχωρηθούν στις μεταβλητές.

7.9 Εντολές εισόδου/εξόδου(3/4) Οι εντολές εξόδου χρησιμοποιούνται για την εμφάνιση (εξαγωγή) μηνυμάτων και αποτελεσμάτων Η ΓΛΩΣΣΑ χρησιμοποιεί για έξοδο μηνυμάτων και αποτελεσμάτων την εντολή ΓΡΑΨΕ:

7.9 Εντολές εισόδου/εξόδου(4/4) Η εντολή ΓΡΑΨΕ έχει ως αποτέλεσμα την εμφάνιση τιμών στη μονάδα εξόδου. Συσκευή εξόδου μπορεί να είναι η οθόνη, ο εκτυπωτής, βοηθητική μνήμη ή γενικά οποιαδήποτε συσκευή εξόδου έχει οριστεί στο πρόγραμμα. Στα παραδείγματα θεωρείται ότι η εμφάνιση γίνεται πάντοτε στην οθόνη. Η λίστα των στοιχείων μπορεί να περιέχει σταθερές τιμές και ονόματα μεταβλητών. Η εντολή ΓΡΑΨΕ προκαλεί την εμφάνιση στην οθόνη των σταθερών τιμών. Όταν κάποιο όνομα μεταβλητής περιέχεται στη λίστα, τότε αρχικά ανακτάται η τιμή της και στη συνέχεια η τιμή αυτή εμφανίζεται στην οθόνη.

7.10 Δομή προγράμματος (1/2) Κάθε πρόγραμμα στη ΓΛΩΣΣΑ ξεκινά με τη λέξη ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ακολουθούμενη από το όνομα του προγράμματος. Ακολουθεί το τμήμα δήλωσης των σταθερών του προγράμματος. Αμέσως μετά ακολουθεί το τμήμα δήλωσης μεταβλητών όπου δηλώνονται υποχρεωτικά τα ονόματα όλων των μεταβλητών καθώς και ο τύπος τους. Ακολουθεί το κύριο μέρος του προγράμματος, που περιλαμβάνει όλες τις εκτελέσιμες εντολές. Οι εντολές αυτές περιλαμβάνονται υποχρεωτικά ανάμεσα στις λέξεις ΑΡΧΗ και ΤΕΛΟΣ_ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ.

7.10 Δομή προγράμματος (2/2) Αν το πρόγραμμα χρησιμοποιεί διαδικασίες (κεφ. 10), αυτές γράφονται μετά το ΤΕΛΟΣ_ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ Κάθε εντολή γράφεται σε ξεχωριστή γραμμή. Αν μία εντολή πρέπει να συνεχιστεί και στην επόμενη γραμμή, τότε ο πρώτος χαρακτήρας αυτής της γραμμής πρέπει να είναι ο χαρακτήρας &. Αν ο πρώτος χαρακτήρας είναι το θαυμαστικό (!), σημαίνει ότι αυτή η γραμμή περιέχει σχόλια και όχι εκτελέσιμες εντολές.