[Анфиса]

Свободное программное обеспечение. FREE PASCAL для студентов и школьников

Год: 2010
Автор: Ю. Кетков, А. Кетков
Жанр: Программирование
Издательство: БХВ-Петербург
ISBN: 978-5-9775-0604-5
Язык: Русский
Формат: PDF
Качество: Изначально компьютерное (eBook)
Интерактивное оглавление: Да
Количество страниц: 379
Дополнительно: в раздачу включен прилагаемый к книге компакт-дискОписание: Пособие предназначено для изучения компилятора Free Pascal и интегрированной среды FP IDE. Подробно разобраны основы программирования на языке Free Pascal: история создания и развития языка Pascal, простые типы данных, строковые данные, структурированные типы данных – массивы. Рассматриваются вопросы организации типовых блоков обработки данных – процедур и функций, работа с файлами. Показаны работа с системными библиотеками и создание собственных библиотечных модулей. Книга включает информацию о возможностях двух графических систем, входящих в поставку FP IDE: модуль Graph, использующий традиционный подход, характерный для графических библиотек версий Turbo Pascal, и современный пакет OpenGL. Весь излагаемый материал ориентирован на учебный процесс, представлено большое количество примеров и программ.

Что находится на компакт-диске

Компакт-диск, прилагаемый к книге, содержит следующие папки и файлы:
каталог Fpc — c рабочей системой программирования Free Pascal;
каталог FP_Prog — с программами, рассматриваемыми в книге;
каталог distr — дистрибутив Free Pascal, файлы справочной системы в каталоге html, библиотека GLUT в папке Glut 3.7 beta;
файл readme.doc — описание компакт-диска.

Предисловие.....................................................................................................1
Благодарности.................................................................................................6

ЧАСТЬ I. ОСНОВЫ ПРОГРАММИРОВАНИЯ В СРЕДЕ FP IDE..................7

Глава 1. Введение в Free Pascal....................................................................9

1.1. Исторический обзор.....................................................................................................9
1.2. Структура программы на языке Free Pascal.............................................................14

Глава 2. Знакомство с простыми программами......................................17

Глава 3. Интегрированная среда FP IDE....................................................35

3.1. Главное меню интегрированной среды....................................................................35
3.2. Редактирование текста программы...........................................................................47
3.2.1. Режим вставки......................................................................................................48
3.2.2. Блоки.....................................................................................................................48
3.2.3. Установка закладок.............................................................................................49
3.2.4. Подсветка синтаксиса.........................................................................................49
3.2.5. Автоматическое завершение слов......................................................................50
3.2.6. Шаблоны кода......................................................................................................51
3.3. Выполнение программы............................................................................................52
3.4. Отладка программ......................................................................................................53
3.4.1. Использование точек останова...........................................................................58
3.4.2. Контролируемые выражения..............................................................................60
3.4.3. Стек обращений...................................................................................................60
3.4.4. Окно GDB.............................................................................................................61
3.5. Настройка среды и системы (предварительные сведения).....................................61

Глава 4. Простые типы данных в языке Free Pascal...............................65

4.1. Числовые данные........................................................................................................68
4.2. Внешнее представление числовых констант...........................................................69
4.3. Внутренний формат числовых данных....................................................................71
4.3.1. Дополнительный код для целых отрицательных чисел...................................74
4.3.2. Операции над целочисленными данными.........................................................75
Арифметические операции.......................................................................................75
Поразрядные логические операции..........................................................................76
Операции сдвига........................................................................................................77
4.3.3. Арифметические операции над вещественными числами..............................78
4.4. Числовые данные интервального типа.....................................................................78
4.5. Нечисловые данные порядкового типа....................................................................79
4.5.1. Данные логического типа...................................................................................79
4.5.2. Данные перечислимого типа..............................................................................81
4.5.3. Символьные данные............................................................................................83
4.6. Адресные объекты......................................................................................................86
4.7. Ввод/вывод данных простого типа...........................................................................87

Глава 5. Обработка строковой информации.............................................95

5.1. Короткие строки.........................................................................................................97
5.2. Операции над символами и фрагментами коротких строк.................................. 100
5.3. Прямые и обратные преобразования числовых данных....................................... 104
5.3.1. Традиционные функции и процедуры............................................................. 104
5.3.2. Новые функции преобразования числовых данных....................................... 106
5.3.3. Format — универсальная функция преобразования данных......................... 108
5.4. Строки типа AnsiString............................................................................................. 110
5.5. Строки типа PChar................................................................................................... 113
5.6. Строки типа WideString............................................................................................ 114

Глава 6. Массивы в языке Free Pascal....................................................115

6.1. Статические и динамические массивы языка Free Pascal.....................................117
6.2. Определение длины и размеров массивов.....................................................................119
6.3. Инициализация глобальных статических массивов.............................................. 123
6.4. Выделение памяти локальным и глобальным массивам...................................... 124
6.5. Операции над однотипными массивами................................................................ 126
6.6. Модуль Matrix........................................................................................................... 127

Глава 7. Множества.....................................................................................128

Глава 8. Записи............................................................................................131

8.1. Упрощение доступа к полям записи....................................................................... 133
8.2. Записи с вариантами.................................................................................................134

Глава 9. Подпрограммы — процедуры и функции.................................137

9.1. Оформление процедур.............................................................................................137
9.2. Оформление функций.............................................................................................. 142
9.3. Параметры подпрограмм по умолчанию................................................................ 145
9.4. Параметры подпрограмм — одномерные массивы.............................................. 146
9.5. Параметры подпрограмм — двумерные массивы................................................. 150
9.6. Подпрограммы с параметрами процедурного типа.............................................. 153
9.7. Рекурсивные подпрограммы................................................................................... 157
9.7.1. Вычисление наибольшего общего делителя...................................................158
9.7.2. Числа Фибоначчи............................................................................................... 159
9.7.3. Вычисление факториала...................................................................................160
9.7.4. Быстрая сортировка...........................................................................................162
9.7.5. Ханойские башни...............................................................................................163
9.8. Расширенный вызов функций................................................................................. 165
9.9. Переопределение функций......................................................................................166

Глава 10. Работа с файлами.......................................................................168

10.1. Файлы в стиле Turbo Pascal...................................................................................169
10.1.1. Процедуры и функции общего характера..................................................... 171
10.1.2. Работа с текстовыми файлами........................................................................173
10.1.3. Работа с типизированными файлами............................................................. 179
10.1.4. Работа с нетипизированными файлами......................................................... 183
10.2. Управление файлами в стиле Windows................................................................187

ЧАСТЬ II. МОДУЛИ.....................................................................................189

Глава 11. Модули и объекты......................................................................191

11.1. Стандартные модули Free Pascal...........................................................................192
11.1.1. Создание нестандартного модуля..................................................................193
11.2. Программирование с объектами...........................................................................200

Глава 12. Модуль Crt...................................................................................209

12.1. Окно вывода............................................................................................................210
12.2. Управление атрибутами отображаемого текста..................................................214
12.3. Разное.......................................................................................................................215

Глава 13. Библиотечные функции и процедуры.....................................217

13.1. Модуль System.........................................................................................................217
13.2. Модуль Math...........................................................................................................221
13.2.1. Преобразования угловых величин.................................................................224
13.2.2. Процедуры и функции для статистики..........................................................226

Глава 14. Календари, даты, время.............................................................231

14.1. Немного истории....................................................................................................231
14.2. Модуль DateUtils....................................................................................................233
14.2.1. Ввод и вывод данных формата TDateTime....................................................234
14.2.2. Опрос значений системных переменных......................................................239
14.2.3. Упаковка, замена и распаковка составляющих даты и времени.................240
14.2.4. Вычисление различных дат в формате TDateTime.......................................242
14.2.5. Измерение интервалов времени.....................................................................244
14.2.6. Сравнение календарных дат и показаний часов...........................................246
14.2.7. Юлианский календарь.....................................................................................248
14.2.8. Контроль правильности дат и времени.........................................................249
14.3. Альтернативные средства работы с датами и временем....................................249

ЧАСТЬ III. ГРАФИКА..................................................................................253

Глава 15. Графические средства языка Free Pascal.............................255

15.1. Основные характеристики графического окна....................................................256
15.1.1. Система координат..........................................................................................256
15.1.2. Графический курсор........................................................................................256
15.1.3. Буфер графического окна................................................................................257
15.2. Создание графического окна ................................................................................. 258
15.3. Управление цветом................................................................................................. 262
15.4. Управление точками и фрагментами графического экрана...............................266
15.5. Построение прямых и прямоугольников..............................................................269
15.6. Построение окружностей, эллипсов и дуг...........................................................273
15.7. Закраска и заполнение замкнутых областей........................................................275
15.8. Тексты на графическом экране.............................................................................281
15.9. Выделение локальной области на графическом экране.....................................285

Глава 16. OpenGL..........................................................................................287

16.1. Немного истории....................................................................................................287
16.2. Чуть-чуть о математике и физике в машинной графике.....................................288
16.2.1. Аффинные преобразования и однородные координаты..............................289
16.2.2. Растеризация векторных изображений..........................................................291
16.2.3. Воспроизведение утолщенных линий...........................................................292
16.2.4. Сглаживание зазубрин....................................................................................293
16.2.5. Устранение невидимых частей изображения................................................293
16.2.6. Окрашивание граней полигональных моделей.............................................294
16.3. Графические примитивы языка OpenGL..............................................................296
16.4. Управление цветом.................................................................................................298
16.5. Системы координат ................................................................................................ 299
16.6. Основные аффинные преобразования..................................................................300
16.7. Начальные установки системы GLUT..................................................................300
16.8. Отображение простейшего двумерного изображения........................................305
16.9. Списки изображений..............................................................................................309
16.10. Формирование надписей в области рисования..................................................311
16.11. Построение простейшего трехмерного изображения.......................................314
16.12. Анимация на плоскости.......................................................................................319
16.13. Анимация в пространстве....................................................................................321
16.14. Параметры источника света................................................................................324
16.15. Световые характеристики материала.................................................................327
16.16. Вместо эпилога.....................................................................................................330

ПРИЛОЖЕНИЯ.............................................................................................333

Приложение 1. Синтаксис и семантика языка Free Pascal................335

П1.1. Краткая справка по типам данных ....................................................................... 335
П1.2. Краткая справка по операторам языка Free Pascal.............................................339
П1.2.1. Специфика описания подпрограмм (процедур и функций)........................342

Приложение 2. Настройка среды и системы ..........................................346

П2.1. Файлы управления работой системы FP IDE......................................................346
П2.1.1. Секция Compile (Компиляция)......................................................................348
П2.1.2. Секция Editor (Редактор)................................................................................349
П2.1.3. Секция Highlight (Подсветка)........................................................................349
П2.1.4. Секция SourcePath (Путь к исходным программам)...................................349
П2.1.5. Секция Mouse (Мышь)...................................................................................349
П2.1.6. Секция Search (Поиск)...................................................................................350
П2.1.7. Секция Breakpoints (Точки останова)...........................................................350
П2.1.8. Секция Watches (Контролируемые выражения)..........................................350
П2.1.9. Секция Preferences (Предпочтения)..............................................................350
П2.1.10. СекцияMisc (Разное)....................................................................................351
П2.1.11. Секция Help (Помощь).................................................................................351
П2.1.12. Секция Keyboard (Клавиатура)....................................................................351
П2.1.13. Секция Files (Файлы)....................................................................................351
П2.1.14. Секция Tools (Инструменты).......................................................................351
П2.2. Настройка системы в среде FP IDE.....................................................................352

Приложение 3. Сообщения об ошибках периода выполнения............361

Приложение 4. Описание компакт-диска...............................................363

П4.1. Что находится на компакт-диске..........................................................................363
П4.2. Система программирования FP IDE....................................................................363
П4.3. Тексты FP-программ..............................................................................................364
П4.4. Установка и начало работы..................................................................................365
П4.4.1. Копирование системы....................................................................................365
П4.4.2. Установка системы из дистрибутива............................................................368
П4.4.3. Библиотеки GLU и GLUT..............................................................................370

Литература....................................................................................................371
Паскаль, Turbo Pascal......................................................................................................371
Free Pascal, Object Pascal.................................................................................................372
Графика............................................................................................................................. 372
Предметный указатель...............................................................................373