.: Учебник по Delphi 7 для начинающих :.

Глава 2. Управляющие структуры языка Delphi Условие Выбор Инструкция if Инструкция case Циклы Инструкция for Инструкция while Инструкция repeat Инструкция goto

Глава 2

Управляющие структуры языка Delphi

На практике редко встречаются задачи, алгоритм решения которых является линейным. Часто оказывается, что алгоритм решения даже элементарной задачи не является линейным. Например, пусть надо вычислить по формуле ток в электрической цепи. Если предположить, что пользователь всегда будет вводить верные данные, то алгоритм решения этой задачи действительно является линейным. Однако полагаться на то, что пользователь будет вести себя так, как надо программе, не следует. Формула расчета предполагает, что величина сопротивления не равна нулю. А что будет, если пользователь введет 0? Ответ простой: возникнет ошибка "Деление на ноль", и программа аварийно завершит работу. Можно, конечно, возложить ответственность за это на пользователя, но лучше внести изменения в алгоритм решения (рис. 2.1), чтобы расчет выполнялся только в том случае, если введены верные данные.

Точки алгоритма, в которых выполняется выбор дальнейшего хода программы, называются точками выбора. Выбор очередного шага решения задачи осуществляется в зависимости от выполнения некоторого условия.

Условие

В повседневной жизни условие обычно формулируется в виде вопроса, на который можно ответить Да или Нет. Например:

• Величина сопротивления равна нулю?
  
• Ответ правильный?
  
• Сумма покупки больше 300 рублей?
  

В программе условие — это выражение логического типа (Boolean), которое может принимать одно из двух значений: True (истина) или False (ложь).

Рис. 2.1. Два варианта алгоритма решения одной задачи

Простое условие состоит из двух операндов и оператора сравнения. В общем виде условие записывается следующим образом:

Оn1 Оператор On2

где:

• On1 и Оп2 — операнды условия, в качестве которых может выступать переменная, константа, функция или выражение;
  
• Оператор — оператор сравнения.
  

В языке Delphi есть шесть операторов сравнения, которые приведены в табл. 2.1.

Таблица 2.1. Операторы сравнения

Ниже приведены примеры условий:

Summa < 1000 Score >= HBound Sim = Chr(13)

В первом примере операндами условия является переменная и константа. Значение этого условия зависит от значения переменной Summa. Условие будет верным и, следовательно, иметь значение True, если значение переменной Summa меньше, чем 1000. Если значение переменной Summa больше или равно юоо, то значение этого условия будет False.

Во втором примере в качестве операндов используются переменные. Значение этого условия будет True, если значение переменной Score больше или равно значению переменной HBound.

В третьем примере в качестве второго операнда используется функция. Значение этого условия будет True, если в переменной Sim находится символьный код клавиши <Enter>, равный 13.

При записи условий следует обратить особое внимание на то, что операнды условия должны быть одного типа или, если тип операндов разный, то тип одного из операндов может быть приведен к типу другого операнда. Например, если переменная Key объявлена как integer, то условие

Key = Chr(13)

синтаксически неверное, т. к. значение возвращаемое функцией Chr имеет тип char (символьный).

Во время трансляции программы при обнаружении неверного условия компилятор выводит сообщение: incompatible types (несовместимые типы).

Из простых условий при помощи логических операторов: and — "логическое И", or -- "логическое ИЛИ" и not - "отрицание" можно строить сложные условия.

В общем виде сложное условие записывается следующим образом:

условие1 оператор условие2

где:

• условие1 и условие2 — простые условия (выражения логического типа);
  
• оператор — оператор and или or.
  

Например:

(ch >= '0') and (ch <= '9')

(day = 7) or (day = 6)

(Forml.Editl.Text <> ' ' ) or (Forml.Edit2.Text <> '' )

Forml.CheckBoxl.Checked and (Forml.Editl.Text <> '' )

Результат выполнения логических операторов and, or и not представлен в табл. 2.2.

Таблица 2.2. Выполнение логических операций

При записи сложных условий важно учитывать то, что логические операторы имеют более высокий приоритет, чем операторы сравнения, и поэтому простые условия следует заключать в скобки.

Например, пусть условие предоставления скидки сформулировано следующим образом: "Скидка предоставляется, если сумма покупки превышает 100 руб. и день покупки — воскресенье", Если день недели обозначен как переменная Day целого типа, и равенство ее значения семи соответствует воскресенью, то условие предоставления скидки можно записать:

(Summa > 100) and (Day = 7)

Если условие предоставления скидки дополнить тем, что скидка предоставляется в любой день, если сумма покупки превышает 500 руб., то условие можно записать:

((Summa > 100) and (Day =7)) or (Summa > 500)

Выбор

Выбор в точке разветвления алгоритма очередного шага программы может быть реализован при помощи инструкций if и case. Инструкция if позволяет выбрать один из двух возможных вариантов, инструкция case — один из нескольких.

Инструкция if

Инструкция if позволяет выбрать один из двух возможных вариантов развития программы. Выбор осуществляется в зависимости от выполнения условия.

В общем виде инструкция if записывается так:

if условие then

begin

// здесь инструкции, которые надо выполнить,

// если условие истинно.

end

else

begin

// здесь инструкции, которые надо выполнить, // если условие ложно. end;

Обратите внимание, что перед else (после end) точка с запятой не ставится.

Выполняется инструкция if следующим образом:

1. Вычисляется значение условия (условие — выражение логического типа, значение которого может быть равно True или False).

2. Если условие истинно (значение выражения условие равно True), то выполняются инструкции, следующие за словом then (между begin и end). На этом выполнение операции if заканчивается, то есть инструкции, следующие за else, не будут выполнены.

Если условие ложно (значение выражения условие равно False), то выполняются инструкции, следующие за словом else (между begin и end).

На рис. 2.2 представлен алгоритм, соответствующий инструкции if-tnen-else.

Рис. 2.2. Алгоритм, реализуемый инструкцией if-then-else

Например, если переменная t обозначает тип соединения сопротивлений в электрической цепи (t=1 соответствует последовательному соединению, t=2 — параллельному), a r1 и r2 — величины сопротивлений, то приведенная ниже инструкция if осуществляет выбор формулы, по которой будет выполнен расчет.

if t=l then

begin

z:=r1+r2;

end

else

begin

z:=(r1+r2)/(r1*r2);

end;

Если в инструкции if между begin и end находится только одна инструкция, то слова begin и end можно не писать.

Например, инструкцию

if otv=3

then

begin

prav:=prav+1 ;

end

else

begin

ShowMessage('Ошибка!');

end;

можно переписать так:

if otv=3 then

prav:=prav+l

else

ShowMessage('Ошибка!') ;

Если какое-либо действие должно быть выполнено только при выполнении определенного условия и пропущено, если это условие не выполняется, то инструкция if может быть записана так:

if условие then

begin

{ инструкции, которые надо выполнить, если условие выполняется, истинно } end

На рис. 2.3 представлен алгоритм, соответствующий инструкции if-then.

Рис. 2.3. Алгоритм, реализуемый инструкцией if-then Например, инструкция

if n=m

then c:=c+l;

увеличивает значение переменной с только в том случае, если значения переменных n и m равны.

В качестве примера использования инструкции if рассмотрим программу вычисления стоимости междугородного телефонного разговора.

Как известно, стоимость междугородного разговора по телефону в выходные дни ниже, чем в обычные. Программа, текст которой приведен в листинге 2.1, запрашивает длительность разговора и день недели, а затем вычисляет стоимость разговора. Если день недели — суббота или воскресенье, то стоимость уменьшается на величину скидки. Цена минуты разговора и величина скидки задаются в тексте программы как константы. Вид диалогового окна программы приведен на рис. 2.4.

Для ввода исходных данных (длительность разговора, номер дня недели) используются поля редактирования, для вывода результата и пояснительного текста — поля меток. В табл. 2.3 перечислены компоненты и указано их назначение, а в табл. 2.4 приведены значения свойств этих компонентов.

Рис. 2.4. Диалоговое окно программы Стоимость разговора

Примечание

Здесь и далее при описании формы приложения приводятся значения только тех свойств компонентов, которые используются в программе. Значения остальных свойств, в частности определяющих размер и положение компонентов, могут быть .оставлены без изменения или изменены произвольным образом, естественно, в разумных пределах (очевидно, что положение командной кнопки или поля редактирования может быть выбрано в пределах формы произвольным образом).

Таблица 2.3. Компоненты формы приложения Стоимость разговора

Примечание

В таблицах, содержащих описание значений свойств компонентов формы, указывается имя компонента и через точку — имя свойства. Например, строка таблицы Form1 . Caption Стоимость разговора обозначает, что во время создания формы приложения свойству Caption формы приложения надо присвоить указанное значение — текст "Стоимость разговора".

Таблица 2.4. Значения свойств компонентов

Программа производит вычисления в результате щелчка на командной кнопке Вычислить. При этом возникает событие onclick, которое обрабатывается процедурой TForm1.Button1Click.

Листинг 2.1. Вычисление стоимости телефонного разговора

unit Phone_u;

interface

Windows, Messages, SysUtils, Classes,

Graphics, Controls, Forms, Dialogs, StdCtrls;

type

TForm1 = class(TForm)

Editl: TEdit; // поле ввода длительности разговора

Edit2: TEdit; // поле ввода номера дня недели

Button1: TButton; // кнопка Вычислить

Label1: TLabel;

Label2: TLabel;

Label3: TLabel;

procedure ButtonlClick(Sender: TObject); private

/ Private declarations } public

{ Public declarations } end;

var

Form1: TForm1;

implementation

($R *.DFM}

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);

const

PAY =0.15; // цена одной минуты разговора 0.15 рубля

DISCOUNT = 0.2; // скидка 20 процентов

var

Time:Real; // длительность разговора

Day:integer; // день недели

Summa:real; // стоимость разговора

begin

// получить исходные данные

Time:=StrToFloat(Editl.Text) ;

Day:=StrToInt(Edit2.Text);

// Вычислить стоимость разговора

Summa:= PAY*Time;

// Если день суббота или воскресенье, то уменьшить

// стоимость на величину скидки

if (Day = 6) OR (Day = 7)

then Surama:=Summa*(1 - DISCOUNT);

// вывод результата вычисления

label3.caption:='K оплате '

+ FloatToStr(Summa) + 'руб.'; end;

end.

Часто в программе необходимо реализовать выбор более чем из двух вариантов. Например, известно, что для каждого человека существует оптимальное значение веса, которое может быть вычислено по формуле:

Рост(см)- 100.

Реальный вес может отличаться от оптимального: вес может быть меньше оптимального, равняться ему или превышать оптимальное значение.

Следующая программа, диалоговое окно которой приведено на рис. 2.5, запрашивает вес и рост, вычисляет оптимальное значение, сравнивает его с реальным весом и выводит соответствующее сообщение.

Рис. 2.5. Окно программы Контроль веса

Алгоритм программы Контроль веса изображен на рис. 2.6.

Как и в предыдущей программе, вычисления выполняются при щелчке на кнопке Вычислить (ее имя Buttoni). В листинге 2.2 приведен текст программы.

Рис. 2.6. Алгоритм программы Контроль веса

Листинг 2.2.Контроль веса

unit wtest_;

interface

uses

Windows, Messages, SysUtils, Classes,

Graphics, Controls, Forms, Dialogs, StdCtrls;

type

TForm1 = class(TForm) Label1: TLabel;

Label2: TLabel;

Edit1: TEdit; // поле ввода веса

Edit2: TEdit; // поле ввода роста

Button1: TButton; // кнопка Вычислить

Label3: TLabel; // поле вывода сообщения —результата работы

// программы

procedure ButtonlClick(Sender: TObject);

private

{ Private declarations }

public

{ Public declarations } end;

var

Form1: TForm1;

implementation

($R *.DFM}

procedure TForml.ButtonlClick(Sender: TObject);

var

w:real; { вес } h:real; { рост } opt:real;

{ оптимальный вес }

d:real;

{ отклонение от оптимального веса }

begin

w:=StrToFloat(Editl.text);

h:=StrToInt(Edit2.Text);

opt:=h-100;

if w=opt then

Label3.caption:='Bu в хорошей форме!'

else

if w < opt then

begin

d:=opt-w;

Labels.caption:='Вам надо поправиться, на '

+ FloatToStr(d)+ 'кг.';

end

else

begin

d:=w-opt;

Labels.caption:='Haдo немного похудеть, на '

+ FloatTostr(d)+ ' кг.';

end;

end;

end.

В приведенном примере множественный выбор реализован при помощи

двух инструкций if, одна из которых "вложена" в другую.

Инструкция case

В предыдущем примере, в программе контроля веса, множественный выбор был реализован при помощи вложенных одна в другую инструкций if. Такой подход не всегда удобен, особенно в том случае, если количество вариантов хода программы велико.

В языке Delphi есть инструкция case, которая позволяет эффективно реализовать множественный выбор. В общем виде она записывается следующим образом:

case Селектор of список1:

begin

{ инструкции 1 } end; список2:

begin

{ инструкции 2 } end; списокМ:

begin

{ инструкции N }

end;

else

begin

{ инструкции )

end;

end;

где:

• Селектор — выражение, значение которого определяет дальнейший ход выполнения программы (т. е. последовательность инструкций, которая будет выполнена);
  
• Список N — список констант. Если константы представляют собой диапазон чисел, то вместо списка можно указать первую и последнюю константу диапазона, разделив их двумя точками. Например, список 1, 2, 3, 4, 5, 6 может быть заменен диапазоном 1..6.
  

Выполняется инструкция case следующим образом:

1. Сначала вычисляется значение выражения-селектора.

2. Значение выражения-селектора последовательно сравнивается с константами из списков констант.

3. Если значение выражения совпадает с константой из списка, то выполняется соответствующая этому списку группа инструкций. На этом выполнение инструкции саsе завершается.

4. Если значение выражения-селектора не совпадает ни с одной константой из всех списков, то выполняется последовательность инструкций, следующая за else.

Синтаксис инструкции case позволяет не писать else и соответствующую последовательность инструкций. В этом случае, если значение выражения не совпадает ни с одной константой из всех списков, то выполняется следующая за case инструкция программы.

На рис. 2.7 приведен алгоритм, реализуемый инструкцией case.

Рис. 2.7. Алгоритм, реализуемый инструкцией case Ниже приведены примеры инструкции case.

case n_day of

1,2,3,4,5: day:='Рабочий день. ' ;

6: day:='Cyббoтa!';

7: day:='Воскресенье!';

end;

case n_day of

1..5: day:='Рабочий день.';

6: day:='Суббота!';

7: day:='Воскресенье!';

end;

case n_day of

6: day:='Суббота!';

7: day:='Воскресенье!';

else day:='Рабочий день.';

end;

В качестве примера использования инструкции case рассмотрим программу, которая пересчитывает вес из фунтов в килограммы. Программа учитывает, что в разных странах фунт "весит" по-разному. Например, в России фунт равен 409,5 граммов, в Англии — 453,592 грамма, а в Германии, Дании и Исландии фунт весит 500 граммов.

В диалоговом окне программы, изображенном на рис. 2.8, для выбора страны используется список Страна.

Рис. 2.8. Диалоговое окно программы Пример использования case

Для выбора названия страны используется список — компонент ListBox. Значок компонента ListBox находится на вкладке Standard (рис. 2.9). Добавляется список к форме приложения точно так же, как и другие компоненты, например, командная кнопка или поле редактирования. В табл. 2.5 приведены свойства компонента ListBox.

Рис. 2.9. Компонент ListBox

Таблица2.5. Свойства компонента ListBox

Наибольший интерес представляют свойства Items и Itemindex. Свойство items содержит элементы списка.

Свойство itemindex задает номер выбранного элемента списка. Если ни один из элементов не выбран, то значение свойства равно минус единице.

Список может быть сформирован во время создания формы или во время работы программы.

Для формирования списка во время создания формы надо в окне Object Inspector выбрать свойство items и щелкнуть на кнопке запуска редактора списка строк (рис. 2.10).

Рис. 2.10. Кнопка запуска редактора списка

В открывшемся диалоговом окне String List Editor (рис. 2.11) нужно ввести список, набирая каждый элемент списка в отдельной строке. После ввода очередного элемента списка для перехода к новой строке необходимо нажать клавишу <Enter>. После ввода последнего элемента клавишу <Enter> нажимать не надо. Завершив ввод списка, следует щелкнуть на кнопке ОК.

Рис. 2.11. Редактор списка

В табл. 2.6 перечислены компоненты формы приложения, а в табл. 2.7 приведены значения свойств компонентов.

Таблица 2.6. Компоненты формы

Таблица 2.7. Значения свойств компонентов

Процедура пересчета, которая выполняется в результате щелчка на командной кнопке Вычислить, умножает вес в фунтах на коэффициент, равный количеству килограммов в одном фунте. Значение коэффициента определяется по номеру выбранного из списка элемента.

В листинге 2.3 приведен текст программы пересчета веса из фунтов в килограммы.

Листинг 2.3. Пересчет веса из фунтов в килограммы

unit Unit1;

interface

uses

Windows, Messages, SysUtils, Classes,

Graphics, Controls, Forms, Dialogs, StdCtrls;

type

TForm1 = class(TForm)

Label2: TLabel;

Editl: TEdit; // поле ввода веса в фунтах

Button1: TButton; // кнопка Вычислить

Label1: TLabel;

LabelS: TLabel;

ListBox1: TListBox; // список стран

Label4: TLabel; // поле вывода рез-та — веса в килограммах

procedure FqrmCreate(Sender: TObject);

procedure ButtonlClick(Sender: TObject); private

{Private declarations } public

{ Public declarations } end;

var

Form1: TForml;

implementation

{$R *.DFM}

procedure TForml.FormCreate(Sender: TObject);

begin

{

ListBox1.items.add('Россия');

ListBox1.items.add('Австрия');

ListBox1.iterns.add('Англия');

ListBox1.items.add('Германия');

ListBox1.iterns.add ('Дания');

ListBoxl.iterns.add('Исландия');

ListBox1.iterns.add ('Италия');

ListBox1.items.add ('Нидерланды'); }

ListBox1.itemindex:=0; end;

procedure TForm1.ButtonlClick(Sender: TObject);

var

funt:real; // вес в фунтах

kg:real; // вес в килограммах

k:real; // коэффициент пересчета

begin

case ListBoxl.Itemindex of

0: k:=0.4095; // Россия

1: k:=0.453592; // Англия

2:k:=0.56001; // Австрия

3..5,7:k:=0.5; // Германия, Дания, Исландия, Нидерланды

6: k:=0.31762; // Италия

end;

funt:=StrToFloat(Editl.Text);

kg:=k*funt;

label4.caption:=Editl.Text

+ ' ф. — это '

+ FloatToStrF(kg,ffFixed, 6,3) + 'кг.';

end;

end.

Следует обратить внимание на процедуру обработки события FormCreate, которое происходит в момент создания формы (форма создается автоматически при запуске программы). Эту процедуру можно использовать для инициализации переменных программы, в том числе и для добавления элементов в список. В приведенном тексте программы инструкции создания списка закомментированы, т. к. список был создан при помощи редактора строк во время создания формы.

Рассмотрим еще один пример использования инструкции case. При выводе числовой информации с поясняющим текстом возникает проблема согласования выводимого значения и окончания поясняющего текста.

Например, в зависимости от числового значения поясняющий текст к денежной величине может быть: "рубль", "рублей" или "рубля" (123 рубля, 120 рублей, 121 рубль). Очевидно, что окончание поясняющего слова определяется последней цифрой числа, что отражено в табл. 2.8.

Таблица 2.8. Зависимость окончания текста от последней цифры числа

Приведенное в таблице правило имеет исключение для чисел, оканчивающихся на 11, 12, 13, 14. Для них поясняющий текст должен быть "рублей".

Диалоговое окно программы приведено на рис. 2.12, а текст — в листинге 2.4. Поясняющий текст формирует процедура обработки события onKeyPress.

Рис. 2.12. Диалоговое окно программы

Листинг 2.4. Формирование поясняющего текста

unit. rub_l; interface

uses

Windows, Messages, SysUtils,

Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,

Dialogs, StdCtrls;

type

TForm1 = class(TForm) Label1: TLabel;

Editl: TEdit; Label2: TLabel;

procedure EditlKeyPress(Sender: TObject; var Key: Char);

private

{ Private declarations } public

{ Public declarations } end;

var

Form1: TForm1;

implementation

{$R *.dfm}

// нажатие клавиши

procedure TForm1.Edit1KeyPress(Sender: TObject; var Key: Char) var

n : integer; // число

r : integer; // остаток от деления n на 10

text: string[10]; // формируемый поясняющий текст

begin

if Key = chr(VK_RETURN) then

begin

n := StrToInt(Editl.Text); if n > 100

then n:=n mod 100;

if (n >= 11) and (n <= 14) then

text:=' рублей' else begin

r:= n mod 10; case r of

1: text:=' рубль'; 2 .. 4: text:=' рубля';

else text:=' рублей';

end;

end;

Label2.Caption := IntToStr(n)+ text; end;

end;

end.

Рассмотрим фрагмент программы (листинг 2.5), которая вычисляет дату следующего дня, используя сегодняшнюю дату, представленную тремя переменными: day (день), month (месяц) и year (год).

Сначала с помощью инструкции сазе проверяется, является ли текущий день последним днем месяца. Если текущий месяц — февраль и если текущее число — 28, то дополнительно выполняется проверка, является ли год високосным. Для этого вычисляется остаток от деления года на 4. Если остаток равен нулю, то год високосный, и число 28 не является последним днем месяца.

Если выясняется, что текущий день — последний день месяца, то следующее число — первое. Затем проверяется, не является ли текущий месяц декабрем. Если нет, то увеличивается номер месяца, а если да, то увеличивается номер года, а номеру месяца присваивается значение 1.

Листинг 2.5. Вычисление даты следующего дня (фрагмент)

// вычисление даты следующего дня

var

day: integer; // день

month: integer; // месяц

year: integer; // гОД

last:boolean; // если день — последний день месяца,

// то last = True

r:integer; // если год не високосный, то остаток

// от деления year на 4 не равен нулю

begin

{ переменные day, month и year содержат сегодняшнюю дату }

last := False; // пусть день — не последний день месяца

case month of 4,6,9,11:

if day = 30 then last:= True; 2:

if day = 28 then begin

r:= year mod 4; if r <> 0 then last:= True;

end;

else: if day=31 then last:= True;

end; if last then

begin // последний день месяца day:= 1;

if month =12 then

begin // последний месяц

month:= 1;

year:= year + 1;

end

else month:= month + 1;

end

else day:= day + 1;

// переменные day, month и year // содержат завтрашнюю дату

end;

Циклы

Алгоритмы решения многих задач являются циклическими, т. е. для достижения результата определенная последовательность действий должна быть выполнена несколько раз.

Например, программа контроля знаний выводит вопрос, принимает ответ, добавляет оценку за ответ к сумме баллов, затем повторяет это действие еще и еще раз, и так до тех пор, пока испытуемый не ответит на все вопросы.

Другой пример. Для того чтобы найти фамилию человека в списке, надо проверить первую фамилию списка, затем вторую, третью и т. д. до тех пор, пока не будет найдена нужная фамилия или не будет достигнут конец списка.

Алгоритм, в котором есть последовательность операций (группа инструкций), которая должна быть выполнена несколько раз, называется циклическим, а сама последовательность операций именуется циклом.

В программе цикл может быть реализован при помощи инструкций for,

while и repeat.

Инструкция for

Рассмотрим следующую задачу. Пусть нужно написать программу, которая вычисляет значение функции у = 5х² - 7 в точках —1, -0.5, 0, 0.5 и 1

(таблица должна быть выведена в поле метки формы приложения). Процедура, обеспечивающая решение поставленной задачи, может выглядеть так:

procedure TForm1.ButtonlClick(Sender: TObject); var

у: real; // значение функции

x: real; // аргумент функции

dx: real; // приращение аргумента

st: string; // изображение таблицы

begin

st:='';

x := -1; dx := 0.5;

у := 5*х*х -7;

st := st+ FloatToStr(x)+' '+ FloatToStr(y)+chr(13);

x :=x + dx;

у := 5*х*х -7;

st := st+ FloatToStr(x)+* '+ FloatToStr(y)+chr(13);

x :=x + dx;

у := 5*х*х -7;

st := st+ FloatToStr(x)+* '+ FloatToStr(y)+chr(13);

x :=x + dx;

у := 5*х*х -7;

st := st+ FloatToStr(x)+' ' + FloatToStr(y)+chr(13);

x :=x + dx;

у := 5*х*х -7;

st := st+ FloatToStr(x)+' '+ FloatToStr(y)+chr(13);

x :=x + dx;

Label1.Caption := st;

end;

Из текста процедуры видно, что группа инструкций

у := 5*х*х -7;

st := st+ FloatToStr(x)+' '+ FloatToStr(y)+chr(13);

x :=x + dx;

обеспечивающая вычисление значения функции, формирование строки таблицы и увеличение аргумента, выполняется 5 раз.

Воспользовавшись инструкцией for, приведенную процедуру можно переписать следующим образом:

procedure TForm1.ButtonlClick(Sender: TObject);

var

у: real; // значение функции

x: real; // аргумент функции

dx: real; // приращение аргумента

st: string; // изображение таблицы

i : integer; // счетчик циклов

begin

st:=''; x := -1; dx := 0.5;

for i:=l to 5 do begin

у := 5*x*x -7;

st := st+ FloatToStr(x)+' '+ FloatToStr(y)+chr(13); x :=x + dx; end;

Label1.Caption := st;

end;

Второй вариант процедуры, во-первых, требует меньше усилий при наборе, во-вторых, процедура более гибкая: для того чтобы увеличить количество строк в выводимой таблице, например до десяти, достаточно в строке for i:=1 to 5 do число 5 заменить на 10.

Инструкция for используется в том случае, если некоторую последовательность действий (инструкций программы) надо выполнить несколько раз, причем число повторений заранее известно.

В общем виде инструкция for записывается следующим образом: for счетчик := нач_знач to кон_знач do begin

// здесь инструкции, которые надо выполнить несколько раз end

где:

• счетчик — переменная-счетчик числа повторений инструкций цикла;
  
• нач_знач-- выражение, определяющее начальное значение счетчика циклов;
  
• кон_знач — выражение, определяющее конечное значение счетчика циклов.
  

Переменная счетчик, выражения нач_знач и кон_знач должны быть целого типа.

Количество повторений инструкций цикла можно вычислить по формуле

(кон_знач — нач_знач + l).

Примеры:

for i:=l to 10 do begin

label1.caption:=label1.caption + '*'; end;

for i: =1 to n do s := s+i;

Примечание

Если между begin и end находится только одна инструкция, то слова begin и end можно не писать.

Рис. 2.13. Алгоритм инструкции for

Алгоритм, соответствующий инструкции for, представлен на рис. 2.13. Обратите внимание, что если начальное значение счетчика больше конечного значения, то последовательность операторов между begin и end не будет выполнена ни разу.

Кроме того, после каждого выполнения инструкций тела цикла счетчик циклов увеличивается автоматически.

Переменную-счетчик можно использовать внутри цикла (но ни в коем случае не изменять). Например, в результате выполнения следующих инструкций:

tab1: = '' ;

for i:=l to 5 do

begin

tab1:=tabl+IntToStr(i)+' '+IntToStr(i*i)+chr(13);

end;

переменная tabl будет содержать изображения таблицы квадратов чисел.

Рассмотрим программу, которая вычисляет сумму первых 10 элементов ряда: 1 + + 1/3 + ... (значение i-го элемента ряда связано с его номером формулой 1//). Диалоговое окно программы должно содержать, по крайней мере, два компонента: поле метки (Label1) и командную кнопку (Buttonl).

Вычисление суммы ряда и вывод результата выполняет процедура обработки события Onclick, текст которой приведен ниже. После вычисления очередного элемента ряда процедура выводит в поле Labell номер элемента и его значение в поле метки формы, предназначенное для вывода результата.

procedure TForm1.ButtonlClick(Sender: TObject);

var

i:integer; { номер элемента ряда }

elem:real;

{ значение элемента ряда }

summ:real;

{ сумма элементов ряда )

begin

summ:=0;

label Leapt ion: = ' ' ;

for i:=l to 10 do begin

elem:=l/i;

label1.caption:=labell.caption+

IntToStr(i)+' '+FloatToStr(elem)+#13; sunrn: =summ+elem;

end;

label1.caption:=label1.caption+

'Сумма ряда:'+FloatToStr(summ);

end;

Если в инструкции for вместо слова to записать downto, то после очередного выполнения инструкций тела цикла значение счетчика будет не увеличиваться, а уменьшаться.

Инструкция while

Инструкция (цикл) while используется в том случае, если некоторую последовательность действий (инструкций программы) надо выполнить несколько раз, причем необходимое число повторений во время разработки программы неизвестно и может быть определено только во время работы программы.

Типичными примерами использования цикла while являются вычисления с заданной точностью, поиск в массиве или в файле.

В общем виде инструкция while записывается следующим образом:

while условие do begin

// здесь инструкции, которые надо выполнить несколько раз

end

где условие — выражение логического типа, определяющее условие выполнения инструкций цикла.

1. Инструкция while выполняется следующим образом:

2. Сначала вычисляется значение выражения условие.

3. Если значение выражения условие равно False (условие не выполняется), то на этом выполнение инструкции while завершается.

4. Если значение выражения условие равно True (условие выполняется), то выполняются расположенные между begin и end инструкции тела цикла. После этого снова проверяется выполнение условия. Если условие выполняется, то инструкции цикла выполняются еще раз. И так до тех пор, пока условие не станет ложным (False).

Алгоритм, соответствующий инструкции while, представлен на рис. 2.14.

Внимание!

Для того чтобы инструкции цикла while, которые находятся между begin и end, были выполнены хотя бы один раз, необходимо, чтобы перед выполнением инструкции while значение выражения условие было истинно.

Рис. 2.14. Алгоритм инструкции while

Для того чтобы цикл завершился, нужно, чтобы последовательность инструкций между begin и end влияла на значение выражения условие (изменяла значения переменных, входящих в выражение условие).

Рассмотрим программу, которая вычисляет значение числа л с точностью, задаваемой пользователем во время работы программы. В основе алгоритма вычисления лежит тот факт, что сумма ряда 1 - 1/3 + 1/5 -1/7 + 1/9 + ... приближается к значению л/4 при достаточно большом количестве членов ряда.

Каждый член ряда с номером n вычисляется по формуле: 1/(2*n - 1) и умножается на минус один, если n четное (определить, является ли п четным, можно проверкой остатка от деления п на 2). Вычисление заканчивается тогда, когда значение очередного члена ряда становится меньше, чем заданная точность вычисления.

Вид диалогового окна программы во время ее работы приведен на рис. 2.15. Пользователь вводит точность вычисления в поле ввода (Editi). После щелчка на командной кнопке Вычислить (Buttonl) программа вычисляет значение числа л и выводит результат в поле метки (Labeii).

Текст программы приведен в листинге 2.6. Как и в предыдущих примерах, основную работу выполняет процедура обработки события OnClick.

Рис. 2.15. Диалоговое окно программы Вычисление ПИ

Листинг 2.6. Вычисление числа я

unit pi_; interface

uses

Windows, Messages, SysUtils, Classes, Graphics,

Controls, Forms, Dialogs, StdCtrls;

type

TForm1 = class(TForm)

Edit1: TEdit; // точность вычисления

Button1: TButton; // кнопка Вычислить

Label1: TLabel;

Label2: TLabel; // поле вывода результата

procedure ButtonlClick(Sender: TObject); private

{ Private declarations }

public

{ Public declarations )

end;

var

Form1: TForm1;

implementation

{$R *.DFM}

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);

var

pi:real; // вычисляемое значение ПИ

t:real; // точность вычисления

n:integer; // номер члена ряда

elem:real; // значение члена ряда

begin

pi := 0;

n := 1;

t := StrToFloat(editl.text) ;

elem := 1; // чтобы начать цикл

while elem >= t do

begin

elem := 1 / (2*n - 1) ; if n MOD 2=0

then pi := pi — elem else pi := pi + elem; n := n + 1;

end;

pi: = pi * 4; labell.caption:= 'ПИ равно '+ FloatToStr(pi) + #13

+ 'Просуммировано '+IntTostr(n)+' членов ряда.'; end;

end.

Инструкция repeat

Инструкция repeat, как и инструкция while, используется в программе в том случае, если необходимо выполнить повторные вычисления (организовать цикл), но число повторений во время разработки программы неизвестно и может быть определено только во время работы программы, т. е. определяется ходом вычислений.

В общем виде инструкция repeat записывается следующим образом:

repeat

// инструкции unti1 условие

где условие — выражение логического типа, определяющее условие завершения цикла.

Инструкция repeat выполняется следующим образом:

1. Сначала выполняются находящиеся между repeat и until инструкции тела цикла.

2. Затем вычисляется значение выражения условие. Если условие ложно (значение выражения условие равно False), то инструкции тела цикла выполняются еще раз.

3. Если условие истинно (значение выражения условие равно True), то выполнение цикла прекращается.

Таким образом, инструкции цикла, находящиеся между repeat и unti1, выполняются до тех пор, пока условие ложно (значение выражения условие
равно False).

Алгоритм, соответствующий инструкции repeat, представлен на рис. 2.16.

Рис. 2.16. Алгоритм, соответствующий инструкции repeat

Внимание!

Инструкции цикла, находящиеся между repeat и until, выполняются как минимум один раз. Для того чтобы цикл завершился, необходимо, чтобы инструкции цикла, располагающиеся между repeat и until, изменяли значения переменных, входящих в выражение условие.

В качестве примера использования инструкции repeat рассмотрим программу, которая проверяет, является ли введенное пользователем число простым (как известно, число называется простым, если оно делится только на единицу и само на себя). Например, число 21 — обычное (делится на 3), а число 17 — простое (делится только на 1 и на 17).

Проверить, является ли число п простым, можно делением числа п на два, на три и т. д. до п и проверкой остатка после каждого деления. Если после очередного деления остаток равен нулю, то это означает, что найдено число, на которое п делится без остатка. Сравнив п и число, на которое п разделилось без остатка, можно определить, является ли п простым числом.

Форма приложения Простое число изображена на рис. 2.17, программа приведена в листинге 2.7.

Рис. 2.17. Форма приложения Простое число

Листинг 2.7. Простое число

unit simple_;

interface

uses

Windows, Messages, SysUtils, Classes, Graphics, Controls, Forms, Dialogs,

StdCtrls;

type

TForm1 = class(TForm)

Button1: TButton; // кнопка Проверить

Label1: TLabel;

Edit1: TEdit; // поле ввода числа

Label2: TLabe1; // поле вывода результата

procedure ButtonlClickfSender: TObject); private

{Private declarations }

public

{ Public declarations }

end;

var

Form1: TForm1;

implementation

{$R *.DFM}

procedure TForm1.ButtonlClick(Sender: TObject) ;

var

n: integer; // проверяемое число d: integer; // делитель

r: integer; // остаток от деления п на d

begin

n:=StrToInt(Editl.text);

d := 2; // сначала будем делить на два

repeat

r := n mod d;

if r <> 0 // n не разделилось нацело на d

then d := d + 1;

until r = 0; // найдено число, на которое п разделилось без остатка

label2.caption:=Edit1.text;

if d = n

then Iabel2.caption:=label2.caption + ' — простое число.'

else label2.caption:=label2.caption + ' — обычное число.';

end;

end.

Инструкция goto

Инструкции if и case используются для перехода к последовательности инструкций программы в зависимости от некоторого условия. Поэтому их иногда называют инструкциями условного перехода. Помимо этих инструкций управления ходом выполнения программы существует еще одна — инструкция безусловного перехода goto.

В общем виде инструкция goto записывается следующим образом:

goto Метка

где метка — это идентификатор, находящийся перед инструкцией, которая должна быть выполнена после инструкции goto.

Метка, используемая в инструкции goto, должна быть объявлена в разделе меток, который начинается словом label и располагается перед разделом объявления переменных.

В программе метка ставится перед инструкцией, к которой должен быть выполнен переход в результате выполнения инструкции goto. Сразу после метки ставится двоеточие.

В листинге 2.8 приведен вариант процедуры проверки числа, в которой инструкция goto используется для завершения процедуры в том случае, если пользователь введет неверные данные.

Листинг 2.8. Простое число (использование инструкции goto)

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);

label // раздел объявления меток

bye; var

n: integer; // проверяемое число

d: integer; // делитель

r: integer; // остаток от деления п на d

begin

n:=StrToInt(Editl.text);

if n <= 0 then begin

MessageDlg('Число должно быть больше нуля.',

mtError, [mbOk] , 0) ; Editl.text:= ";

goto bye;

end;

// введено положительное число

d:= 2; // сначала будем делить на два

repeat

r:= n mod d;

if r <> 0 // n не разделилось нацело на d

then d:= d + 1;

unti1 r = 0;

label2.caption:=Editl.text;

if d = n

then label2.caption:=label2.caption

+ ' — простое число.'

else label2.caption:=label2.caption

+' — обычное число.';

bye:

end;

В литературе по программированию можно встретить суждения о недопустимости применения инструкции goto, поскольку она приводит к запутанности программ. Однако с категоричностью таких утверждений согласиться нельзя. В некоторых случаях применение инструкции goto вполне оправдано. Приведенный пример, где инструкция goto используется для аварийного завершения процедуры, относится именно к таким случаям.