Язык программирования Basic

 

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Пензенский государственный технологический университет»

(ПензГТУ)

Факультет «Информационных и образовательных технологий»

Кафедра «Информационные технологии и системы»

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

на тему «Язык программирования Basic»

Дисциплина «Языки программирования»

Выполнил: студент группы 13ИС2Б

Чинков М.Ю.

Проверил: ст. преподаватель каф. ИТС

Володин К.И.

Пенза 2013

Введение

Для изучения в рамках контрольной работы я выбрал язык BASIC (БЕЙСИК). BASIC (сокращение от англ. Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code - универсальный код символических инструкций для начинающих) - семейство высокоуровневых языков программирования.

Язык BASIC Был разработан в 1964 году профессорами Дартмутского колледжа Томасом Курцем и Джоном Кемени.

Язык создавался как инструмент, с помощью которого студенты-непрограммисты могли самостоятельно создавать компьютерные программы для решения собственных задач. Получил широкое распространение в виде различных диалектов, прежде всего как язык для домашних компьютеров. К настоящему моменту претерпел существенные изменения, значительно отойдя от характерной для первых версий простоты, граничащей с примитивизмом и превратившись в достаточно ординарный язык высокого уровня с типичным набором возможностей. Используется как самостоятельный язык для разработки прикладных программ, главным образом, работающих под управлением ОС Windows различных версий. Также широко распространён в качестве встроенного языка прикладных программных систем различного назначения и в качестве языка для программируемых калькуляторов.

Основной задачей языка было предоставить студентам-непрограммистам возможность после минимального обучения самостоятельно писать простейшие программы для собственных нужд, чтобы не отвлекать на эту работу специалистов.

Бейсик относится к языкам программирования высокого уровня. Как и другие языки, этот язык имеет алфавит, синтаксис, семантику.

1. История создания языка Basic

Русское название языка БЕЙСИК является транскрипцией английской аббревиатуры BASIС: Beginner, All-purpose Symbolic Instruction Code - универсальный код (язык) символических инструкций для начинающих.

История его создания связана с поисками путей решения проблемы: как обучать студентов доступному пониманию технике программирования, как научить их простому общению с ЭВМ.

Двое сотрудников Дармудского колледжа Т. Куртц и Дж. Кемени занялись этой проблемой в конце 50-х годов. Прежде всего они поняли, что необходим такой компьютер, который был бы легок в изучении и использовании и не требовал больших усилий со стороны студентов. Причем было ясно, что студенты не захотят работать с перфокартами, поэтому для общения с ЭВМ необходим режим разделения времени и диалоговый режим работы с машиной.

Кроме этого, решению указанной проблемы содействовала необходимость разработки нового языка программирования, который легко можно изучать и которым легко было бы пользоваться. Применение языка ассемблера или таких языков, как АЛГОЛ или ФОРТРАН, было вне обсуждения исходя из предшествующего опыта преподавания.

Летом 1963 г. началась работа над черновым вариантом БЕЙСИКА - нового языка. К этому времени группа под руководством Т. Куртца и Дж. Кемениполучила на решение проблемы две субсидии от фирмы «General Electric». Реализация разработок языка и операционной системы осуществлялась с осени 1963 г. на компьютерах фирмы «General Electric» - DATANET - 30, GE-225, GE-235. Первая программа на БЕЙСИКе с использованием системы разделения времени с тремя терминалами заработала в мае 1964 г. (к осени этого года система работала с 12 терминальными устройствами).

Необходимо отметить, что создавался БЕЙСИК не на пустом месте, а на основе существовавших к тому времени алгоритмических языков. Взаимосвязь БЕЙСИКа с ФОРТРАНом и АЛГОЛом очевидна. Из ФОРТРАНа взята указание параметров цикла: начало, конец и шаг. Из АЛГОЛа пришли слова FOR и STEP и более естественная проверка завершения выполнения цикла. Некоторые заимствования пришли из языков LOSS и CORC.

Первая программа на БЕЙСИКЕ, опубликованная Кемени и Куртцем в 1964 г., имела вид.

10 LET X=(7+8)/3

PRINT X

30 END

БЕЙСИК создавался как язык интерпретирующего типа в отличии от компилирующего ФОРТРАНа.

Возможно, одной из причин создания БЕЙСИКа интерпретирующего типа было то, что большинство мини ЭВМ тех лет (НР 200. PDP-8, PDP-11, WANG и др.) использовали интерпретаторы.

В период с 1965 по 1971 г. возникли шесть авторских редакций языка БЕЙСИК по мере его усовершенствования. Широкую известность получила редакция БЕЙСИКа, реализованная в 1967 г. на машине GE-400 и несколько позднее (1969 г.) на GE-635.

В дальнейшем (70-е гг.)на основе авторских редакций языка фирмами «Hewlett-Packard», «Digital Equipment», CDC, «Honeywell» и др. были разработаны версии БЕЙСИКа для различных типов мини ЭВМ.

В начале 70-х годов появились первые микро ЭВМ. Первые два варианта интерпретатора языка БЕЙСИК для микро ЭВМ Altair-8800 были созданы сотрудниками фирмы MITS П. Алленом и Б. Гейтсом в 1975 г.

В следующем году П. Аллен и Б. Гейтс основали фирму «Microsoft«, которая внесла огромный вклад в развитее языка и его реализацию на микро ЭВМ. Первоначальные версии языка фирма «Microsoft» в 1976- 1978 гг. поставила для ПЭВМ фирм «Commodore», «Apple», «Tandy».

В 1979 г. фирмой «Microsoft» была разработана версия языка - MBASIC (распространенное название - БЕЙСИК-80), которая получила известность также благодаря созданию компактного интерпретатора и операционной системы MS-DOS, предназначенных для персональных компьютеров фирмы IBM, первая модель которых появилась в августе 1981 г. В этом же году для компьютеров IBM PC фирма «Microsoft» представила расширенную версию БЕЙСИКА-80 под названием BASIC-A (Advanced - передовой), которая поддерживала текстовой и графические режимы. В 1984 г. в BASIC-A выведены дополнительные возможности, такие, как работы с окном экрана, обработка перерываний от таймера, выполнение команд операционной системы и пр. В этом же году фирма «Microsoft» разработала интерпретатор языка Macintosh BASIC для ПЭВМ Macintosh фирмы «Apple«.

Развитием языка BASIC-A стала версия Quick BASIC, включающая подпрограммы и функции с локальными и глобальными переменными, средства поддержки графики и звука, алфавитно цифровые метки и и т. д. В 1985 г. создатели БЕЙСИКа Т. Куртц и Дж. Кемени разработали для IBM PC версию языка под названием True BASIC.

Существенный вклад фирма «Microsoft» внесла также и в разработку программных средств для бытовых компьютеров. В 1983- 1985 гг. токийский филиал фирмы разработал стандарт на 8-разрядные бытовые компьютеры MSX и MSX-2, выпускаемые рядом японских фирм, дисковую операционную систему MSX DOS и интерпретатор языка MSX BASIC. Версия стандарта MSX-2 имеет дополнительные графические возможности.

Что касается стандартизации, то БЕЙСИК последовал «по тяжкому пути» ФОРТРАНа, когда попытки составить стандартное описание были сделаны после долгих 15 лет использования различных версий. Только в 1978 г. был принят стандарт ANSI на минимальный БЕЙСИК (Minimal BASIC - ANSI X3.60), который, однако, не решил всех проблем спонтанного развития языка. Вот что пишет по этому поводу Р. Форсайт:

«Сразу же после своего появления БЕЙСИК стал меняться: с ним начал происходить процесс, похожий на эволюцию естественных языков. Хотя одна из версий была утверждена комитетом стандартов и закреплена разработчиками транслятора, язык вскоре вышел из повиновения и стал общественным достоянием».

Один из создателей БЕЙСИКа Т. Куртц, ставший председателем комитета ANSI по разработке стандарта языка, в 1982 г. опубликовал в журнале BYTE проект расширенного стандарта языка. Проект нового стандарта на языка БЕЙСИК выдвинут совместно с ANSI рабочими группами двух европейских организаций - ECMA (Ассоциация вычислительных средств) и EWICS (Комитет промышленных средств вычислительной техники).

Согласно публикации по новому стандарту (BYTE.-1988.-13.-Э 9) определены следующие особенности языка: нумерация строк не обязательна; введены новые типы данных; разрешены символьные константы; введены новые условные операторы - расширенный IF; оператор выбора SELECT CASE; введен оператор выхода из цикла EXIT FOR и др.

В нашей стране БЕЙСИК в пакетном режиме впервые был реализован в 1969 - 1970 гг. на ЭВМ типа М-20 сотрудниками Горьковского университета под руководством Ю. Кеткова. Им же была опубликована первая доступная книга по программированию на БЕЙСИКЕ. Затем появилась модернизация БЕЙСИКа для ЭВМ М-222, которая позволила его использовать в режиме разделения времени. В дальнейшем сотрудники ИК АН УССР и ВЦ Сибирского отделения АН СССР реализовали БЕЙСИК на высоко производительной ЭВМ второго поколения БЭСМ-6.

Последующая отечественная история БЕЙСИКа связана с мини-ЭВМ, микро-ЭВМ и ПЭВМ. В мини-ЭВМ М 6000, М 7000, СМ1 и СМ2 реализована версия БЕЙСИКа, соответствующая первым авторским редакциям конца 60-х годов, а в мини-ЭВМ СМ3, СМ4, имеющих в составе операционные системы ОС РВ и РАФОС, используются несколько версий языка БЕЙСИКа. Версия языка под названием БЕЙСИК-плюс, разработанная в 1975 г. для мини-ЭВМ PDP-11, широко применялась в СМ-3 и СМ-4.

В отечественных ПЭВМ применяются различные диалекты языка БЕЙСИК. Так, в ПЭВМ «Искра-220? используется расширенная версия языка системы WANG-2200 B, а в ПЭВМ «Агат» - интерпретатор языка, идентичный тому, который применяется ПЭВМ «Apple 2?. Версия БЕЙСИК-плюс используется в микро-ЭВМ «Электроника 60? и диалоговых вычислительных комплексах ДВК-1, ДВК-2, ДВК-3. Для новых учебных вычислительных комплексов типа «Корвет» разработан интерпретатор языка БЕЙСИК на основе версии MBASIC. Профессиональные персональные ЭВМ, такие, как ЕС 1841/42, «Искра 1030.11?, «Нейрон N9.66?, программно-совместимые с IBM PC, работают с указанными выше версиями БЕЙСИКа в ОС СР/М-86 и MS DOS. Кроме того, в некоторых учебных заведениях страны успешно эксплуатируется несколько тысяч японских бытовых компьютеров «Ямаха MSX» и «Ямаха MSX-2?, используемых в качестве комплектов учебной вычислительной техники (КУВТ), в которых программы реализуются на языке MSX-BASIC.

С июля 1989 г. в СССР был введен стандарт на язык программирования БЕЙСИК (ГОСТ 27787-88).

оператор цикл строковый операция

2. Основные сведения и конструкции языка Basic

Синтаксис языка напоминает Fortran, и многие элементы - явные заимствования из него. Язык задумывался для обучения, поэтому его конструкции максимально просты. Как и в других языках программирования, ключевые слова взяты из английского языка. Основных типов данных два: строки и числа. С появлением версии Visual Basic, а также различных его модификаций (таких как VBA), в языке появились многие другие типы данных и дополнения, типичные для современных языков программирования (например, такие как объектная модель).

Внешний вид программ на ранних версиях Бейсика во многом определяется тем, что он предназначался для среды программирования со строчным редактором текста. В таком редакторе пользователь не имеет привычной сейчас возможности отображать весь текст на экране (в окне), перемещаться по нему в любых направлениях с помощью клавиатуры и/или мыши. В строчных редакторах пользователь для изменения строки текста должен дать команду изменения строки с заданным номером, затем ввести новый текст указанной строки. Для вставки новой строки нужно дать команду вставки, опять-таки указав номер. Вводимые строки отображаются на экране последовательно (независимо от номеров). Чтобы увидеть сделанные изменения, применяется команда вывода текста, которая выводит строки в правильном порядке (по возрастанию номеров).

Всё это отразилось в Бейсике. Каждая строка начиналась с номера. При вводе в редактор строка оказывалась в исходном тексте программы на позиции, соответствующей её номеру. Для вставки новой строки нужно было дописать строку с номером, находящимся в диапазоне между номерами двух других строк. «Раздвинуть» строки было невозможно, если требовалось вставить новую строку между строками с соседними номерами, приходилось перевводить эти строки с другими номерами, чтобы обеспечить разрыв в нумерации.

Изменять вручную номера уже имеющихся строк было небезопасно, так как номера выполняли роль меток для оператора GOTO. Ранее в Бейсике были допустимы только числовые метки для этого оператора, и наличие в каждой строке уникального номера делало возможным безусловный переход к любой из них.

Признаком конца оператора служил конец строки. Чтобы на одной строке разместить несколько операторов, нужно поставить между ними двоеточие. Длина имён переменных в большинстве диалектов была ограничена тремя символами, что также не способствовало улучшению понимания кода. Для создания переменной строкового типа нужно было после имени указать знак доллара ($). Переменная без этого знака являлась числовой. Было ещё несколько модификаторов, относящихся к числовому типу: знак процента (%) - целый тип, восклицательный знак (!) - обычная точность, октоторп (#) - двойная точность (для данных с плавающей точкой, то есть дробей). Числовые модификаторы применялись не во всех версиях.

Подпрограммы не являлись аналогом функций таких языков, как Си или Паскаль, так как не имели имён и не могли принимать и/или возвращать параметры. Параметры и результаты передавались через глобальные переменные (все переменные в ранних версиях Бейсика были глобальными). Подпрограммы писались обычно в конце модуля, с нумерацией заведомо большей, чем планируемое количество строк (к примеру, нумерация блока подпрограмм могла начинаться с 5000, даже если в программе была пара сотен строк). Подпрограммы не имели заголовков и имен, и ничем не отличались от любого другого участка кода.

Программа на языке BASIC состоит из последовательности строк, которые имеют вид:

[line] statement [:statement]...['comment]

Здесь: line - номер строки от 0 до 65535;

statement - оператор;

comment - комментарии, которые отделяются от остальной части строки апострофом < ' > .

Элементы в квадратных скобках могут отсутствовать. Программная строка может содержать 255 знаков и занимать несколько физических строк на экране дисплея. В строке может быть один или несколько операторов, разделенных двоеточием < : > или ни одного. Естественный порядок выполнения программы сверху вниз или в порядке возрастания номеров строк. Порядок выполнения операторов в пределах одной много операторной строки слева направо.

Пример:

INPUT "Введите размерность массива"; N

20 DIM X(N)

FOR I=1 TO N

40 INPUT "Введите элемент массива"; X(I)

50 NEXT I

S=0

FOR I=1 TO N

S=S+X(I)

NEXT I

C=S/N

110 PRINT "Среднее значение =";C

END

2.1 Алфавит языка BASIC

В алфавит языка BASIC входят следующие символы :

.26 букв латинского алфавита от А до Z;

.Буквы кириллицы от А до Я;

.Цифры от 0 до 9;

.Знаки арифметических операций: + , - , * , / , ^ , \ ;

.Знаки отношений: = , < , > ;

.Специальные символы: пробел , " (кавычки) , # , $ , & , ? ,' (апостроф) , ( , ) , . , ; , % .

2.2 Данные языка basic

Это понятие включает в себя константы, переменные, массивы.

а) константы

В языке ТURBO BASIC используются константы следующих типов:

. Целые от -32768 до 32767, т.е. 215 и 215-1.

Например, -2; +128.

. Действительные с фиксированной точкой (до 6 значащих цифр).

Например, 3.14; .18; -.67.

. Действительные с плавающей точкой - этот тип констант полезен для представления очень больших или очень малых чисел. Так, например, число 1475000000000 можно записать как 1.475Е12, т.е. число 1.475 умноженное на число 10, возведенное в двенадцатую степень. Малые числа можно представить аналогично, например, число 0.0000228 можно записать как 2.28Е-5, т.е. число 2.28, деленное на 10, возведенное в пятую степень.

. Строковые, представляющие собой набор любых допустимых символов языка, заключенных в кавычки и длиной до 32767 символов.

Например, "АБИТУРИЕНТ-97", "1997".

б) Переменные

Для хранения информации, к которой можно обратиться в программе, язык BASIC использует переменные . Имя переменной в программе является именем ячейки памяти, где хранится информация. Информация, хранимая в переменной, называется ее значением. Имена переменных могут состоять из букв и цифр и быть любой длины. Первым символом должна быть буква.
Имеется 4 типа переменных, которые определяются по послед нему символу в ее имени:
.% - целые (А1%;МАХ1%);

.! - действительные (А!;NM!);

.# - действительные двойной точности (DR#, X5#);

.$ - символьные (BS$;P$).

При любом другом последнем символе переменная является действительной.

Переменные различных типов могут иметь одинаковые имена, например, X и X$.

в)массивы

Переменные могут объединяться в массивы. Массив - это совокупность однородных элементов, имеющих общее имя и отличающихся друг от друга порядковым номером. Бывают одномерные, двумерные и т.д. массивы. Одномерный массив имеет вид: А=(а(1),а(2),...а(i),...,а(n)), где i - порядковый номер элемента а(i).

Например

А=(5,-7,8,0,3,-6)

где а(1)=5; а(2)=-7; а(3)=8; а(4)=0; а(5)=3; а(6)=-6.

Двумерный массив (матрица) имеет вид:

а(1,1) а(1,2) а(1,3) .... а(1,m )

А = a(2,1) a(2,2) a(2,3) .... a(2,m)

..................................................(n,1) a(n,2) a(n,3) .... a(n,m)

Элементы двумерного массива имеют два индекса. Первый индекс указывает номер строки, в которой стоит элемент, а второй индекс - номер столбца.

Правила именования массива такие же, как и для переменной. Обращение к элементу массива осуществляется при помощи имени массива, за которым следует один или несколько (до 10) индексов, разделенных запятыми и заключенных в скобки. Массивы, у которых элементы содержат строковые значения, называются строковыми. Числовые массивы состоят из элементов, содержащих числовые значения.

Пример :$(6) - шестой элемент строкового массива;(4,10) - первый индекс двумерного массива равен 4, второй индекс равен 10;%(20,30) - первый индекс двумерного целочисленного массива равен 20 второй - 30 .

В качестве индексов можно использовать числовые значения, имена переменных, арифметические выражения.

.3 Стандартные математические функции

Возможности языка расширяются за счет набора стандартных программ, предназначенных для вычисления математических функций. Они называются стандартными функциями. При записи стандартных функций их аргументы заключаются в скобки. Аргументами могут быть константы, переменные и арифметические выражения.(x) - абсолютное значение x(x) - арктангенс х(x) - косинус х(x) - экспоненциальная функция (ех)Х(x) - целая часть числа (отсечение дробной части числа)(x) - вычисление наибольшего целого, не превосходящего значение х(x) - натуральный логарифм х (х>0), ln x- системная константа, имеющая значение 3.1415....(x) - определение случайного действительного числа(x) - синус х(x) - знак числа х:

, если х<0

, если х=0

, если х>0(x) - квадратный корень из х (х>=0)(x) - тангенс х

2.4 Стандартные строковые функции

(A$) - определение длины строки.

Значение функции LEN("крокодил") равно 8.$(A$,n,[,m]) - выделение заданной части строки.

Из строкового выражения или переменной А$ выделяется подстрока длиной m символов , начиная с n-й позиции. Если m = 0, то выделяется строка. Значение функции MID$ ("баобаб",1,3 ) равно "бао".([n,]A$,B$) - поиск подстроки В$ в строке символов А$.

Функция INSTR дает номер позиции, начиная с которой заданная подстрока В$ появляется в исходной строке A$. Числовое выражение n определяет позицию в строке, с которой должен начинаться поиск. Если n не задано, то поиск начинается с первой позиции. Значение функции INSTR (2, баобаб","ба") равно 4. Значение функции INSTR ("баобаб", "ба") равно 1.

.5 Операции и выражения языка basic

Выражения состоят из констант, переменных или констант и переменных, соединенных знаками операций. Определены три типа операций над данными: арифметические, логические и строковые.

а) арифметические операции

/в порядке очередности их выполнения/

ПРИМЕР

^ возведение в степень А^В

*, / умножение и деление А*В,А/В

\ целочисленное деление А\В

МОD остаток от целочисленного А МОD В

деления

+,- сложение и вычитание А+В,А-В

Арифметические выражения используются для выполнения вычислений. Эти выражения могут содержать символы арифметических операций, числовые константы и переменные. Операции одного уровня выполняются слева направо. Для изменения порядка вычисления используются скобки.

Например,

А-2/В+3

(А-2)/(В+3)

А-(2/В)+3

А-(2/(В+3))

МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение Высшего профессионального образования «Пензенский государствен

Больше работ по теме: