Мы рассмотрели простейшие программы, написанные на Паскале в среде PascalABC.Net. Там мы производили арифметические действия над числами, а потом выводили их с помощью оператора write(или writeln). Но мы не использовали очень часто встречающегося в программировании оператора – присваивания. Так что это такое – присваивание?

Рассмотрим некоторые переменные M и N, имеющие определенные значения, скажем, M = 12, N = 34. Под каждую из этих величин компьютер выделяет отдельный участок памяти, представляющий собой некоторое количество ячеек, или битов (1 ячейка = 1 бит). Несколько чисел (или другой тип данных) не могут храниться в одном и том же месте памяти по той же причине, по которой два литра воды нельзя вместить в одну литровую банку.

Очень часто возникает необходимость сделать так, чтобы значение переменной M, равное 12, было удалено, а вместо этого стало равно значению переменной N, то есть 34. Что делает компьютер? Он находит место памяти, куда «спрятано» значение величины N, копирует его (число 34), возвращается к месту хранения M (равному 12), удаляет его значение и вставляет новое, то есть 34. В результате M = 12 превратилось в M = 34.

Присваивание – это запись данных в участок памяти компьютера, отведенной для значения величины M, тех данных, которые хранятся в другом участке памяти компьютера, где записано значение величины N.

Присваивание записывается как M:= N , означающее, что значение N переходит к M. Встает естественный вопрос: а что случилось с величиной N? Ничего, она просто как бы «поделилась» значением с переменной M, а сама не изменилась. Иногда новички в программировании думают, что переменные M и N меняются значениями, но это не так. Для иллюстрации этого явления рассмотрим задачу:

Задача. Дано числа: M = 12, N = 34. Поменять их значения местами.

Нам надо числу M присвоить 34, а числу N присвоить 12 (наоборот). Очень часто начинающие программисты пишут так:

В первой строчке кода M присваивается N, то есть M:= 34. Во второй строчке N присваивается M, но последняя переменная уже не равна 12, так как изменила свое значение в предыдущей строке на 34. Поэтому обе переменные окажутся равными 34. Для демонстрации напишем полностью код, который Вы должны переписать в среду программирования PascalABC.Net:

Запустите программу на выполнение; при запросе M введите 12, для N укажите 34 и нажмите Enter. Если всё сделано правильно, то Вы должны увидеть:

Введите числа M и N:
M = 12
N = 34
Результат:
M = 34 N = 34

Как видно из последней строчки, это не то, что мы хотели – поменять значения M и N местами.

Чтобы добиться правильного результата, надо зафиксировать первоначальное значение переменной M, например, s:= M ("запомнить" М, записав его значение в переменную s). В результате будем присваивать числу N не значение переменной M, которая уже изменилась, а использовать равную ей величину s:

В соответствии с последними изменениями, предыдущая программа примет вид:

Перепишите эту программу в PascalABC.Net и запустите (кнопка F9 на клавиатуре). Если ответ будет таким:

Введите числа M и N:
M = 12
N = 34
Результат:
M = 34 N = 12

то программа работает правильно. Как видно из последней строчки, значения чисел M и N поменялись местами.

Тип урока:

• обучающий. Учащиеся знакомятся с новым оператором языка Паскаль;
• повторение темы «Внутренняя память компьютера»;
• закрепляющий приобретенные знания.

Тема урока: «Программирование на языке Паскаль. Оператор присваивания».

Цели:

• Ввести понятие «Оператор присваивания».
• Различать операции, допустимые для целых и вещественных чисел.
• Правильно составлять и вычислять выражения с использованием оператора присваивания.
• Писать программы для простейших задач.

Длительность урока: 1 час 30 минут.

ХОД УРОКА

Выводы:

• Через блок 1 повторение темы предыдущего урока.
• Через блоки 2, 3 и 4 дается и закрепляется новая тема «Оператор присваивания».
• Через блоки 5 и 6 выполняется контроль знаний.

Программирование на языке Паскаль

Урок № 1 (2 часа). Переменные и константы. Оператор присваивания

1. Проверка домашнего задания.
2. Новая тема.
3. Домашнее задание.

Проверка домашнего задания.

2. Новая тема: «Переменныые и константы. Опреатор присваивания»

Переменная – это имя области памяти (размер области зависит от типа данных), в которой хранится значение, присвоенное переменной. Переменную можно сравнить с ящиком, в котором находится значение (лучшее сравнение с многоквартирным домом, т. к. из ящика можно извлечь что-то и это будет последним, т. е. ящик остаётся пустым, а переменная, даже если ею воспользовались, остаётся в области памяти.).
Константа – фиксированные одиночные числовые или текстовые значения, которые не могут изменяться в ходе выполнеия программы.
Оператор присваивания. Один из наиболее часто используемых операторов оператор присваивания. Общий вид оператора присваивания:

имя переменной:= выражение ;

Выражение может быть и конкретным значением (т.е. число целое или вещественное, например, 22 или 2.5, символьная величина: "ABC", логическая величина: TRUE или FALSE), и некоторым выражением (величины + операции над ними), результат которого будет присвоен переменной в левой части.

ПРИМЕРЫ:

PAG:= 10; (конкретное значение в виде числа);
X:= X + 1; (выражение);
C:= B; (имя переменной);
G:= ‘ПРИВЕТ‘; (конкретное значение символьное);
X:= (-A + SIN(Y) – 4 * B * X) / (2 * C); (математическое выражение);
Y:= TRUE; (конкретая логическая величина).

Отличие операции присваивания в математике и программировании.

В математике выражениеа = в означает, что вычисленные значения для а и в должны быть равными.
В программировании А:= В понимается так, что значение, хранимое в области памяти с именем В, помещается в область памяти с именем А. Поэтому обратное выражение
В:= А даёт другой результат.
Пример: в А и в В помещаются значения 5 и 9 соответственно.

А: = 5;
В: = 9

а) Результат операции А:= В;

б) Результат операции В:= А;

Далее ещё одно существенное различие между знаком равенства и оператором присваивания: А = А + 1;
В математике такое выражение просто бессмысленно, поскольку тождество ложно. Не существует таких числовых значений А, для которых оно было бы справедливо. В программировании это означает, что к значению, хранимому в ячейке А, прибавляется 1, и вновь получаемое значение заменяет старое в ячейке А. Например, если до выполнения этого оператора А имело значение 5, то после выполнения будет равно 6.

Следующее отличие: математическое выражение А + 9 – В = Х вполне обосновано и может означать, что при подстановке некоторых чисел вместо А и В в левую часть выражения вы получите Ч. В то же время в программировании это выражение лишено смысла, поскольку левая часть выражения должна содержать имя области памяти, которой присваивается значение, вычисляемое в правой части. Если же вы попытаетесь вставить такое выражение в свою программу, то получите сообщение об ошибке, поскольку имя переменной А + 9 – В не поймёт .

записать в общепринятой форме:

(– b + sqrt(sqr(b) – 4 * a * c))/(2 * a);
a/b * (c + d) – (a – b)/b/c + 1E – 8;

Список литературы:

• В.Б. Попов «TURBO PASCAL для школьниковI», «Финансы и статистика», Москва, 1996 г.
• А.А. Черно в «Конспекты уроков информатики в 9 – 11 классах», «Учитель», Волгоград, 2004.
• Д.М. Златопольский «Я иду на урок информатики. Задачи по программированию, 7 – 11 классы», «Первое сентября», Москва, 2001.

Присва́ивание - механизм в программировании , позволяющий динамически изменять связи объектов данных (как правило, переменных) с их значениями. Строго говоря, изменение значений является побочным эффектом операции присваивания, и во многих современных языках программирования сама операция также возвращает некоторый результат (как правило, копию присвоенного значения). На физическом уровне результат операции присвоения состоит в проведении записи и перезаписи ячеек памяти или регистров процессора .

Присваивание является одной из центральных конструкций в императивных языках программирования , эффективно и просто реализуется на фон-неймановской архитектуре , которая является основой современных компьютеров .

Set <целевая_переменная> <выражение>

Данная запись эквивалентна вызову функции . Аналогично, в КОБОЛе старого стиля:

MULTIPLY 2 BY 2 GIVING FOUR.

Алгоритм работы [ | ]

Обозначение [ | ]

Выбор символа присваивания является поводом для споров разработчиков языков. Существует мнение, что использование символа = для присвоения запутывает программистов , а также ставит сложный для хорошего решения вопрос о выборе символа для оператора сравнения .

Общеизвестным плохим примером является выбор знака равенства для обозначения присваивания, восходящий к языку Fortran в 1957 году и слепо повторяемый до сих пор массой разработчиков языков. Эта плохая идея низвергает вековую традицию использования знака « = » для обозначения сравнения на равенство, предиката, принимающего значения « истина » или « ложь ». Но в Fortran этот символ стал обозначать присваивание, принуждение к равенству. В этом случае операнды находятся в неравном положении: левый операнд, переменная, должен быть сделан равным правому операнду, выражению. Поэтому x = y не означает то же самое, что y = x.

Оригинальный текст (англ.)

A notorious example for a bad idea was the choice of the equal sign to denote assignment. It goes back to Fortran in 1957 and has blindly been copied by armies of language designers. Why is it a bad idea? Because it overthrows a century old tradition to let “=” denote a comparison for equality, a predicate which is either true or false. But Fortran made it to mean assignment, the enforcing of equality. In this case, the operands are on unequal footing: The left operand (a variable) is to be made equal to the right operand (an expression). x = y does not mean the same thing as y = x.

Реализацией этой позиции Вирта можно считать то, что в языке Паскаль , автором которого он является, оператором присваивания является:= , в то время как для сравнения используется просто = .

Выбор символа оператора равенства в языке при использовании = как присваивания решается:

• Введением нового символа языка для оператора проверки равенства.

переменной А присваивается булевское значение выражения отношения В = С. Такая запись приводит к снижению читабельности и редко используется.

Семантические особенности [ | ]

Далеко не всегда «интуитивный» (для программистов императивных языков) способ интерпретации присваивания является единственно верным и возможным.

По используемому синтаксису в императивных языках не всегда возможно понять, как реализуется семантика присваивания, если это явно не определено в языке.

A = b = a a = 1000

После этого b будет иметь значение - просто потому, что фактически его значение - это и есть значение a . Число ссылок на один и тот же объект данных называется его мощностью, а сам объект погибает (уничтожается или отдаётся сборщику мусора), когда его мощность достигает нуля. Языки программирования более низкого уровня (например, Си) позволяют программисту явно управлять тем, используется семантика указателей или семантика копирования.

Подмена операции [ | ]

Многие языки предоставляют возможность подмены смысла присвоения: либо через механизм свойств , либо через перегрузку оператора присвоения. Подмена может понадобиться для выполнения проверок на допустимость присваиваемого значения или любых других дополнительных операций. Перегрузка оператора присвоения часто используется для обеспечения «глубокого копирования», то есть копирования значений, а не ссылок, которые во многих языках копируются по умолчанию.

Такие механизмы позволяют обеспечить удобство при работе, так для программиста нет различия между использованием встроенного оператора и перегруженного. По этой же причине возможны проблемы, так как действия перегруженного оператора могут быть абсолютно отличны от действий оператора по умолчанию, а вызов функции не очевиден и легко может быть принят за встроенную операцию.

Расширенные конструкции [ | ]

Конструкции присвоения в различных языках программирования

Поскольку операция присвоения является широко используемой, разработчики языков программирования пытаются разработать новые конструкции для упрощённой записи типичных операций (добавить в язык так называемый «синтаксический сахар »). Кроме этого, в низкоуровневых языках программирования часто критерием включения операции является возможность компиляции в эффективный исполняемый код. Особенно известен данным свойством язык Си .

Множественные целевые объекты [ | ]

Одной из альтернатив простого оператора является возможность присвоения значения выражения нескольким объектам . Например, в языке ПЛ/1 оператор

SUM, TOTAL = 0

одновременно присваивает нулевое значение переменным SUM и TOTAL . В языке Ада присвоение также является оператором, а не выражением, поэтому запись множественного присвоения имеет вид:

SUM, TOTAL: Integer:= 0;

Аналогичное присвоение в языке Python имеет следующий синтаксис:

Sum = total = 0

В отличие от ПЛ/1, Ады и Python, где множественное присвоение считается только сокращённой формой записи, в языках Си , Лисп и других данный синтаксис имеет строгую основу: просто оператор присвоения возвращает присвоенное им значение (см. выше). Таким образом, последний пример - это на самом деле:

Sum = (total = 0)

Строчка такого вида сработает в Си (если добавить точку с запятой в конце), но вызовет ошибку в Python.

Параллельное присваивание [ | ]

Последний вариант работает только с типами, поддерживающими битовые операции (например, для double компилятор языка не позволит обменять значения переменных таким способом).

Реализация [ | ]

Работа современных компьютеров состоит из считываний данных из памяти или устройства в регистры, выполнения операций над этими данными и записи в память или устройство. Основной операцией здесь является пересылка данных (из регистров в память, из памяти в регистр, из регистра в регистр). Соответственно, она выражается напрямую командами современных процессоров . Так, для архитектуры x86 (все нижеприведённые команды относятся также к данной архитектуре) это операция mov и её разновидности для пересылки данных различных размеров. Операция присваивания (пересылка данных из одной ячейки памяти в другую) практически непосредственно реализуется данной командой. Вообще говоря, для выполнения пересылки данных в памяти требуется две инструкции: перемещение из памяти в регистр и из регистра в память, но при использовании оптимизации в большинстве случаев количество команд можно сократить.

Оператор присваивания

Этот оператор является одним из простейших, и наиболее используемым оператором языка. Он предназначен для определения нового значения переменной или значения, возвращаемого функцией. Общий вид оператора:

<имя> := <выражение>

Частным случаем выражения может быть константа или переменная.

Тип имени и выражения должны совпадать. Допускается только одно исключение: выражение целого типа, а переменная – вещественного.

При выполнении оператора вычисляется выражение, и полученный результат записывается в ячейку памяти, выделенную под переменную. Присваивание допускается для всех простых типов, для структурированных типов присваивание выполняется поэлементно. Нельзя использовать присваивание для файловых типов.

Ввод-вывод данных

Для ввода информации с клавиатуры и вывода ее на экран (стандартные устройства ввода-вывода) используются 4 оператора обращения к процедурам. Для ввода используются:

Read (<список параметров ввода>);

ReadLn (<список параметров ввода>);

В списке параметров указываются вводимые переменные. Во втором случае после ввода указанного количества параметров происходит переход на новую строку. Но, так как ввод с клавиатуры всегда должен заканчиваться переходом на новую строку, то именно для устройства ввода – клавиатуры, – эти операторы можно считать равнозначными. При вводе числовых значений их необходимо разделять хотя бы одним пробелом или переходом на новую строку.

Например, если в программе встретится оператор

то выполнение программы приостановится (будет индицироваться экран данных, стандартно черного цвета), пока не будет введена строка

0.28 32.5 1.0

Для вывода так же используются два оператора

Write (<список параметров вывода>);

WriteLn (<список параметров вывода>);

В списке параметров указываются выражения, в частности переменные и константы, например строковые:

WriteLn ("Сумма=",S," Произведение=",a*b);

Аналогично с вводом, после выполнения второго оператора осуществляется переход на новую строку. Оператор Write обычно используется при необходимости формирования одной строки с помощью нескольких операторов.

При выводе вещественные числа имеют 15 цифр мантиссы и 4 цифры порядка, а целые занимают место, равное количеству значащих цифр. Так, при выполнении операторов

Writeln (i,j,k);

на экране данных появится информация:

7.50000000000000Е-0001

Первая строка – это введенные с клавиатуры данные. Гораздо нагляднее использовать форматированный вывод . Здесь параметр выглядит следующим образом:

<выражение>:<количество выделяемых позиций>

При этом данное прижимается к правому краю. Вещественные числа в таком формате все равно будут выводится в экспоненциальной форме (с плавающей точкой). Только для вещественных чисел, чтобы использовать формат с фиксированной точкой , используется следующий общий вид:

< выражение>:<общее количество выделяемых позиций>:<количество позиций дробной части>

Внимание! Не путать общее количество выделяемых позиций с количеством позиций целой части вещественного числа!

Аналогично предыдущему примеру:

Writeln (i:4,j:4,k:4);

Writeln (x:7:3);

на экран будет выведена информация в более удобном для восприятия виде:

Необходимо обратить внимание: первая цифра при задании формата числа является общим количеством выделяемых позиций, в которых необходимо учитывать место под знак числа и десятичную точку.

Формат с двумя числами предназначен только для вещественных чисел в форме с фиксированной точкой.

Составной оператор

Все операторы Паскаля условно можно разбить на простые и структурные. Структурные включают в свой состав другие операторы. В частности, в условном операторе, операторе выбора и двух операторах цикла может быть записан только один внутренний оператор. Это ограничение можно обойти, если использовать операторные скобки или составной оператор. Он имеет следующий вид:

<оператор 1 >;

<оператор 2 >;

<оператор n >

Пример: вся программа состоит из одного составного оператора.

Пустой оператор

Пустой оператор никак не обозначается и не вызывает действий – это просто лишняя точка с запятой в программе. Предназначен он в качестве носителя метки, если ее необходимо поставить перед словом END в конце составного оператора или программы. Поэтому любой оператор может заканчиваться одной или несколькими точками с запятой.

Присва́ивание - механизм связывания в программировании , позволяющий динамически изменять связи имён объектов данных (как правило, переменных) с их значениями. Строго говоря, изменение значений является побочным эффектом операции присваивания, и во многих современных языках программирования сама операция также возвращает некоторый результат (как правило, копию присвоенного значения). На физическом уровне результат операции присвоения состоит в проведении записи и перезаписи ячеек памяти или регистров процессора .

Присваивание является одной из центральных конструкций в императивных языках программирования , эффективно и просто реализуется на фон-неймановской архитектуре , которая является основой современных компьютеров .

В объектно-ориентированных языках программирования семантика присваивания существенно отличается. Например, в языке Kotlin при присваивании происходит копирование объекта, а в языке Rust – перемещение (move-семантика) объекта и старая связка становится недействительеой.

Set <целевая_переменная> <выражение>

Данная запись эквивалентна вызову функции . Аналогично, в КОБОЛе старого стиля:

MULTIPLY 2 BY 2 GIVING FOUR.

Алгоритм работы

• Вычислить левостороннее значение первого операнда. На этом этапе становится известным местонахождение целевого объекта, приёмника нового значения.
• Вычислить правостороннее значение второго операнда. Этот этап может быть сколь угодно большим и включать другие операторы (в том числе присвоения).
• Присвоить вычисленное правостороннее значение левостороннему значению. Во-первых, при конфликте типов должно быть осуществлено их приведение (либо выдано сообщение об ошибке ввиду его невозможности). Во-вторых, собственно присваивания значения в современных языках программирования может быть подменено и включать не только перенос значений ячеек памяти (например, в «свойства » объектов в , перегрузка операторов).
• Возвратить вычисленное правостороннее значение как результат выполнения операции. Требуется не во всех языках (например, не нужно в Паскале).

Обозначение

Выбор символа присваивания является поводом для споров разработчиков языков. Существует мнение, что использование символа = для присвоения запутывает программистов , а также ставит сложный для хорошего решения вопрос о выборе символа для оператора сравнения .

Общеизвестным плохим примером является выбор знака равенства для обозначения присваивания, восходящий к языку Fortran в 1957 году и слепо повторяемый до сих пор массой разработчиков языков. Эта плохая идея низвергает вековую традицию использования знака « = » для обозначения сравнения на равенство, предиката, принимающего значения « истина » или « ложь ». Но в Fortran этот символ стал обозначать присваивание, принуждение к равенству. В этом случае операнды находятся в неравном положении: левый операнд, переменная, должен быть сделан равным правому операнду, выражению. Поэтому x = y не означает то же самое, что y = x.

Оригинальный текст (англ.)

A notorious example for a bad idea was the choice of the equal sign to denote assignment. It goes back to Fortran in 1957 and has blindly been copied by armies of language designers. Why is it a bad idea? Because it overthrows a century old tradition to let “=” denote a comparison for equality, a predicate which is either true or false. But Fortran made it to mean assignment, the enforcing of equality. In this case, the operands are on unequal footing: The left operand (a variable) is to be made equal to the right operand (an expression). x = y does not mean the same thing as y = x.

Реализацией этой позиции Вирта можно считать то, что в языке Паскаль , автором которого он является, оператором присваивания является:= , в то время как для сравнения используется просто = .

Выбор символа оператора равенства в языке при использовании = как присваивания решается:

• Введением нового символа языка для оператора проверки равенства.

переменной А присваивается булевское значение выражения отношения В = С. Такая запись приводит к снижению читабельности и редко используется.

Семантические особенности

Далеко не всегда «интуитивный» (для программистов императивных языков) способ интерпретации присваивания является единственно верным и возможным.

По используемому синтаксису в императивных языках не всегда возможно понять, как реализуется семантика присваивания, если это явно не определено в языке.

A = b = a a = 1000

После этого b будет иметь значение - просто потому, что фактически его значение - это и есть значение a . Число ссылок на один и тот же объект данных называется его мощностью, а сам объект погибает (уничтожается или отдаётся сборщику мусора), когда его мощность достигает нуля. Языки программирования более низкого уровня (например, Си) позволяют программисту явно управлять тем, используется семантика указателей или семантика копирования.

Подмена операции

Многие языки предоставляют возможность подмены смысла присвоения: либо через механизм свойств , либо через перегрузку оператора присвоения. Подмена может понадобиться для выполнения проверок на допустимость присваиваемого значения или любых других дополнительных операций. Перегрузка оператора присвоения часто используется для обеспечения «глубокого копирования», то есть копирования значений, а не ссылок, которые во многих языках копируются по умолчанию.

Такие механизмы позволяют обеспечить удобство при работе, так для программиста нет различия между использованием встроенного оператора и перегруженного. По этой же причине возможны проблемы, так как действия перегруженного оператора могут быть абсолютно отличны от действий оператора по умолчанию, а вызов функции не очевиден и легко может быть принят за встроенную операцию.

Расширенные конструкции

Конструкции присвоения в различных языках программирования

Поскольку операция присвоения является широко используемой, разработчики языков программирования пытаются разработать новые конструкции для упрощённой записи типичных операций (добавить в язык так называемый «синтаксический сахар »). Кроме этого, в низкоуровневых языках программирования часто критерием включения операции является возможность компиляции в эффективный исполняемый код. Особенно известен данным свойством язык Си .

Множественные целевые объекты

Одной из альтернатив простого оператора является возможность присвоения значения выражения нескольким объектам . Например, в языке ПЛ/1 оператор

SUM, TOTAL = 0

одновременно присваивает нулевое значение переменным SUM и TOTAL . В языке Ада присвоение также является оператором, а не выражением, поэтому запись множественного присвоения имеет вид:

SUM, TOTAL: Integer:= 0;

Аналогичное присвоение в языке Python имеет следующий синтаксис:

Sum = total = 0

В отличие от ПЛ/1, Ады и Python, где множественное присвоение считается только сокращённой формой записи, в языках Си , Лисп и других данный синтаксис имеет строгую основу: просто оператор присвоения возвращает присвоенное им значение (см. выше). Таким образом, последний пример - это на самом деле:

Sum = (total = 0)

Строчка такого вида сработает в Си (если добавить точку с запятой в конце), но вызовет ошибку в Python.

Параллельное присваивание

Последний вариант работает только с типами, поддерживающими битовые операции (например, для double компилятор языка не позволит обменять значения переменных таким способом).

a ||= 10

Данная конструкция присваивает переменной a значение только в том случае, если значение ещё не присвоено или равно false .

Составные операторы

Составной оператор присваивания позволяет сокращённо задавать часто используемую форму присвоения. С помощью этого способа можно сократить запись присвоения, при котором целевая переменная используется в качестве первого операнда в правой части выражения, например.