Решение инженерных задач в среде Lazarus
Покупка
Новинка
Тематика:
Программирование и алгоритмизация
Год издания: 2017
Кол-во страниц: 73
Дополнительно
Вид издания:
Учебное пособие
Уровень образования:
ВО - Бакалавриат
ISBN: 978-5-7038-4585-1
Артикул: 842322.01.99
Представлено краткое описание визуальной среды разработки приложений Lazarus. Даны рекомендации по выбору и использованию типов данных и визуальных компонентов среды Lazarus для разработки консольных и графических приложений, решению инженерных задач в рамках изучения курса "Информатики".
Предназначено для студентов первого курса отраслевого факультета "Ракетно-космическая техника" МГТУ им. Н.Э. Баумана.
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана Т.И. Вишневская, Ю.И. Терентьев Решение инженерных задач в среде Lazarus Учебное пособие
УДК 004.41 ББК 32.973-018.2 В55 Издание доступно в электронном виде на портале ebooks.bmstu.ru по адресу: http://ebooks.bmstu.ru/catalog/199/book1579.html Факультет «Информатика и системы управления» Кафедра «Программное обеспечение ЭВМ и информационные технологии» Рекомендовано Редакционно-издательским советом МГТУ им. Н.Э. Баумана в качестве учебного пособия Вишневская, Т. И. В55 Решение инженерных задач в среде Lazarus : учеб. пособие / Т. И. Вишневская, Ю. И. Терентьев. — Москва : Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2017. — 69, [5] с. : ил. ISBN 978-5-7038-4585-1- - Представлено краткое описание визуальной среды разработки приложений Lazarus. Даны рекомендации по выбору и использованию типов данных и визуальных компонентов среды Lazarus для разработки консольных и графических приложений, решению инженерных задач в рамках изучения курса «Информатики». Предназначено для студентов первого курса отраслевого факультета «Ракетно-космическая техника» МГТУ им. Н.Э. Баумана. УДК 004.41 ББК 32.973-018.2 © МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2017 © Оформление. Издательство ISBN 978-5-7038-4585-1 МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2017
Предисловие В учебном пособии представлено краткое описание визуальной среды разработки приложений Lazarus. Даны рекомендации по выбору и использованию типов данных и визуальных компонентов среды Lazarus при разработке консольных и графических приложений для решения инженерных задач в рамках изучения курса «Информатики». Продемонстрированы особенности обработки текстовых и типизированных файлов, рассмотрены вопросы применения процедурных типов при программной реализации приближенных методов вычислений и решении графических задач. Использование данного учебного пособия позволит выполнить задания лабораторного практикума в соответствии с учебной программой по курсу «Информатика» и обеспечит формирование у студентов требуемых профессиональных компетенций: • способность освоить современные технические и программные средства взаимодействия с компьютером; • умение применить методы разработки алгоритмов и приложений; • владение технологиями структурного и объектно-ориентированного программирования. Учебное пособие выполнено в соответствии с государственными образовательными стандартами и рабочей программой дисциплины «Информатика» для технических специальностей. Пособие, состоящее из трех разделов, содержит законченные программные решения нескольких инженерных задач в среде Lazarus. Оно основано на опыте многолетней работы по использованию визуальной среды Lazarus для обучения программированию студентов первого курса факультета «Ракетно-космическая техника» МГТУ им. Н. Э. Баумана. В нем даны рекомендации по выбору и использованию типов данных и визуальных компонентов среды Lazarus для разработки приложений в рамках изучения курса «Информатика». На конкретных примерах продемонстрированы особенности разработки консольных и графических приложений в этой среде. Большое внимание уделено написанию обработчиков событий, определяющих функциональность 3
приложений. Приведены тексты программ для решения инженерных задач и контрольные вопросы. Представленный материал будет полезен студентам, самостоятельно изучающим программирование в среде Lazarus, а также изучающим Delphi. Для этого отличия в программных конструкциях языка Free Pascal, на котором базируется Lazarus, от Object Pascal, используемого в среде Delphi, отмечены словом «Замечание». 4
Введение Один из наиболее известных языков программирования, используемых для обучения, — Pascal. Его практическая реализация осуществляется посредством различных компиляторов: Turbo Pascal, TMT Pascal, Free Pascal, GNU Pascal и т. д. На базе этого языка была построена и первая система визуального программирования Delphi, предназначенная для создания Windows-приложений. Однако это коммерческий программный продукт, использование которого предполагает определенные финансовые затраты. Альтернативой Delphi является Lazarus — система программирования с открытым исходным кодом. В настоящее время программированию в среде Lazarus посвящено большое количество публикаций, например работы [4, 8], в которых рассмотрены общие приемы алгоритмизации и программирования. В данном учебном пособии представлены примеры решения ряда инженерных задач с помощью разработки консольных и графических приложений в среде Lazarus. Кроме того, учтены изменения в среде Lazarus и в языке программирования, произошедшие за последние годы (Lazarus IDE v1.4.4, v1.6), а также рассмотрены более развитые средства программирования и приведены конкретные примеры с их применением. Тематика предлагаемых задач соответствует учебному плану весеннего семестра дисциплины «Информатика» для студентов первого курса факультета «Ракетно-космическая техника» МГТУ им. Н.Э. Баумана, которые, как предполагается, знают основы программирования на языке Pascal. Цель данного пособия — помочь студентам освоить наиболее сложные темы учебной программы по информатике, связанные с обработкой текстовых и типизированных файлов, с вопросами использования процедурных типов при программной реализации приближенных методов вычислений и решении графических задач с использованием среды Lazarus.
1. Интегрированная среда разработки Lazarus Lasarus — это интегрированная среда разработки (от англ. Integrated Development Environment, IDE) для создания графических и консольных приложений с помощью компилятора Free Pascal языков Pascal и Object Pascal, работающая в среде Windows, Linux, Mac OS X, FreeBSD и других ОС. Проект Lazarus базируется на оригинальной кроссплатформенной библиотеке визуальных компонентов Lazarus Component Library (LCL) [8], поэтому приложения, разработанные в среде Lazarus, могут функционировать под управлением практически любой операционной системы [3]. 1.1. Общие сведения о среде Lazarus — однодокументная среда, т. е. она позволяет одновременно работать только с одним приложением (проектом приложения). В нее входят редактор кода c подсветкой синтаксиса и визуальный проектировщик форм. Библиотека визуальных компонентов Lazarus содержит эквиваленты большинства компонентов Delphi, например, формы, кнопки, текстовые поля и т. д., использующиеся для создания приложений с графическим интерфейсом. После загрузки интерфейс Lazarus (рис. 1.1) первоначально содержит пять окон: • главное окно Lazarus IDE v1.4.4 – project1, название которого зависит от используемой версии и названия открытого проекта; • окно Инспектор объектов; • окно Конструктор форм (Form1); • окно Редактор исходного кода; • окно Сообщения. Следует отметить, что количество окон зависит от версии Lazarus и настроек. Главное окно Lazarus включает в себя: • главное меню; • панель инструментов: • палитру компонентов. 6
Главное меню содержит набор команд для доступа к функциям, объединенных как в стандартные пункты (Файл, Правка, Поиск), так и в специфические для данной среды. Слева расположена Панель инструментов с набором кнопок, предоставляющих быстрый доступ к некоторым функциям главного меню: Создать модуль, Открыть (кнопка со стрелкой вниз для отображения списка недавно использованных файлов), Сохранить, Сохранить все, Создать форму, Переключить Форма / Модуль (т. е. показать либо форму, либо модуль исходного кода), Показать модули, Показать формы, Запуск (компиляция и выполнение), Пауза, Шаг с входом в подпрограмму, Шаг в обход подпрограммы (последние два элемента — функции отладчика). Палитра компонентов, размещенная под главным меню в правой части главного окна (см. рис. 1.1), содержит множество компонентов, Рис. 1.1. Вид интегрированной среды 7
используемых при создании приложений. Все они разбиты на группы, каждая из которых отображается на отдельной странице. Окно Конструктор форм, или просто форма, — это место, где разрабатывают графический интерфейс создаваемого приложения, а в окне Редактор исходного кода отображается его Pascal-код. Переключение между этими окнами осуществляют клавишей <F12> или соответствующей кнопкой . Окно Инспектор объектов находится слева от окна Редактор исходного кода. Как правило, оно содержит информацию о выделенном маркерами компоненте, расположенном на форме. Окно Инспектор объектов имеет три вкладки: Свойства, События, Избранное. Их используют для редактирования свойств объекта и описания событий, на которые будет реагировать данный объект. Окно Сообщения отображает сообщения компилятора, ошибки и отчеты по текущему проекту. В процессе редактирования программы можно получить справку о конструкции языка, типе данных, процедуре или функции, используя пункт главного меню Справка. Есть возможность быстро получить доступ к справочной информации, нажав клавишу <F1> при установке курсора на объект поиска. 1.2. Структура проекта Lazarus Создаваемое в среде Lazarus приложение состоит из нескольких элементов, объединенных в проект. В простейшем случае в состав проекта входят следующие элементы (в скобках здесь и далее указаны их расширения): • код проекта (.lpr); • описание проекта (.lpi); • описания форм (.lfm); • модули форм (.pas); • описание ресурсов (.res); • параметры проекта (.lps). Взаимосвязи между отдельными элементами (файлами) проекта показаны на рис. 1.2. Наряду с перечисленными могут быть созданы и другие файлы, например резервные копии файлов, которые помещаются в автоматически создаваемую папку BACKUP . Если учесть, что проект может содержать несколько форм, каждой из которых соответствуют файлы (.pas и .lfm), то общее количество файлов проекта будет достаточно большим. Поэтому целесообразно для каждого нового проекта созда8