QBASIC - первый шаг к познанию программирования. Компьютерный практикум
Покупка
Новинка
Основная коллекция
Тематика:
Программирование на Basic, VBA
Издательство:
Инфра-Инженерия
Автор:
Хазан Виталий Львович
Год издания: 2024
Кол-во страниц: 116
Дополнительно
Вид издания:
Учебное пособие
Уровень образования:
Профессиональное образование
ISBN: 978-5-9729-1922-2
Артикул: 842387.01.99
Описан минимум основных операторов языка QBASIC, необходимых для разработки программ. Содержит большое количество примеров программ с комментариями. Даются полезные советы по разработке программ. Для освоения основ программирования на языке QBASIC, изложенных в практикуме, не требуется каких-либо специальных знаний по программированию, и любой желающий с помощью этого компьютерного практикума может сделать первый шаг к овладению этой увлекательной и необходимой в наше время сферой деятельности. Для обучающихся средних специальных и высших учебных заведений, где проводятся занятия по специальностям 09.00.00 «Информатика и вычислительная техника», 11.00.00 «Электроника, радиотехника и системы связи», 15.00.00 «Машиностроение» и др.
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- ВО - Бакалавриат
- 09.03.01: Информатика и вычислительная техника
- 11.03.04: Электроника и наноэлектроника
- 15.03.01: Машиностроение
- ВО - Магистратура
- 09.04.01: Информатика и вычислительная техника
- 11.04.04: Электроника и наноэлектроника
- 15.04.01: Машиностроение
- ВО - Специалитет
- 11.05.01: Радиоэлектронные системы и комплексы
- 14.05.04: Электроника и автоматика физических установок
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
В. Л. Хазан QBASIC – ПЕРВЫЙ ШАГ К ПОЗНАНИЮ ПРОГРАММИРОВАНИЯ QBASIC – THE FIRST STEP TOWARDS THE KNOWLEDGE OF PROGRAMMING КОМПЬЮТЕРНЫЙ ПРАКТИКУМ Учебное пособие Москва Вологда «Инфра-Инженерия» 2024 1
УДК 004.43 ББК 32.973 Х15 Рецензент: доктор технических наук, член-корреспондент МАИ, профессор кафедры информационных систем Тюменского государственного университета В. А. Шапцев Хазан, В. Л. Х15 QBASIC – первый шаг к познанию программирования. Компьютерный практикум : учебное пособие / В. Л. Хазан. – Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2024. – 116 с. : ил., табл. ISBN 978-5-9729-1922-2 Описан минимум основных операторов языка QBASIC, необходимых для разработки программ. Содержит большое количество примеров программ с комментариями. Даются полезные советы по разработке программ. Для освоения основ программирования на языке QBASIC, изложенных в практикуме, не требуется каких-либо специальных знаний по программированию, и любой желающий с помощью этого компьютерного практикума может сделать первый шаг к овладению этой увлекательной и необходимой в наше время сферой деятельности. Для обучающихся средних специальных и высших учебных заведений, где проводятся занятия по специальностям 09.00.00 «Информатика и вычислительная техника», 11.00.00 «Электроника, радиотехника и системы связи», 15.00.00 «Машиностроение» и др. УДК 004.43 ББК 32.973 ISBN 978-5-9729-1922-2 © Хазан В. Л., 2024 © Омский государственный технический университет, 2024 © Издательство «Инфра-Инженерия», 2024 © Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2024 2
СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ ................................................................................................................ 4 1. Как войти в среду языка QBASIC ........................................................................ 6 2. Как создать новую программу ............................................................................. 9 3. Наиболее важные математические функции языка QBASIC ......................... 14 4. Вычисления на примере решения задач по физике ......................................... 18 5. Обеспечение диалогового сервиса в программе .............................................. 22 6. Дизайн программ ................................................................................................. 26 7. Графическое представление элементарных алгебраических функций ......... 36 8. Графическое представление периодических функций .................................... 42 9. Дизайн программ с элементами мультипликации ........................................... 46 10. Случайные величины и процессы ................................................................... 55 11. Программирование мелодий сопровождения ................................................ 60 12. Числовые и строковые переменные ................................................................ 71 13. Принципы модульного программирования .................................................... 74 ЗАКЛЮЧЕНИЕ ....................................................................................................... 81 ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Операторы языка QBASIC .................................................... 82 ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Транслитерация букв кирилловского алфавита буквами латинского алфавита (ГОСТ 16876-71) ................................ 85 ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Генерирование чисел, распределенных по нормальному (гауссовскому) закону ................................................................ 86 ПРИЛОЖЕНИ 4. Численное интегрирование ...................................................... 96 ПРИЛОЖЕНИЕ 5. Построение гистограмм распределения случайных чисел .................................................................................................... 100 ПРИЛОЖЕНИЕ 6. Программы для определения значений функций Бесселя первого рода ............................................................................ 108 БИБЛИОГРАФИЯ ................................................................................................. 112 Приложения к книге доступны для скачивания на сайте издательства «Инфра-Инженерия» www.infra-e.ru Пароль к файлам архива: 978-5-9729-1922-2 3
ВВЕДЕНИЕ Знание программирования сегодня необходимо специалистам всевозможных отраслей науки и техники. Язык QBASIC в этом случае полезен, как наиболее легко изучаемый и в то же время позволяющий не только познать основы программирования, но и способный обеспечить решение широкого круга вопросов, связанных с аналитическим анализом физических явлений и их имитационным моделированием. Владение каким бы то ни было языком программирования, в том числе и языком QBASIC, открывает широкие возможности перед специалистами любых направлений науки и техники и намного повышает эффективность их деятельности, позволяя самостоятельно и быстро получать результаты расчетов и научных исследований, не прибегая к посторонней помощи профессиональных программистов. Компьютерный практикум посвящен языку QBASIC и написан по принципу «от простого к сложному», позволяющему постепенно преодолевать трудности, которые встречает практически каждый, желающий научиться программировать. Компьютерный практикум состоит из 13 разделов и 6 приложений. Первый раздел рассчитан на самых непосвященных. В нем рассматриваются варианты входа на компьютере в среду языка QBASIC. После этого занятия читатель сможет запустить любую программу, написанную на языке QBASIC (или BASIC). Во втором разделе на простейших примерах арифметических вычислений учащиеся знакомятся с принципами создания новых программ. В третьем разделе дается обзор основных математических функций языка QBASIC. Четвертый раздел знакомит учащихся с вычислительными возможностями языка QBASIC на примере решения задач из курса физики. Пятый и шестой разделы посвящены диалоговому сервису в программах и дизайну программ. В седьмом и восьмом разделах рассматривается графическое представление на экране дисплея различных функциональных зависимостей. Девятый раздел знакомит учащихся с принципами анимации (мультипликации), которые возможно реализовывать на языке QBASIC. В десятом разделе излагаются вопросы генерирования случайных величин и процессов. В одиннадцатом разделе дается представление о возможности программирования мелодий сопровождения программ. Двенадцатый раздел знакомит учащихся с различными видами переменных, которые используются в языке QBASIC. В заключительном тринадцатом разделе рассматриваются технологии модульного программирования. 4
Все разделы сопровождаются примерами программ с подробными комментариями, самостоятельными заданиями, полезными советами и подведением итогов. В конце компьютерного практикума имеются шесть приложений. В первом приложении содержатся операторы языка QBASIC, которые описаны в практикуме. Во втором приложении приведена таблица, позволяющая производить транслитерацию букв кирилловского алфавита буквами латинского алфавита в соответствии с ГОСТом 16876-71. В третьем приложении показано, каким образом можно генерировать последовательность случайных чисел, распределенных по нормальному (гауссовскому) закону. В четвертом приложении на примере определения значений интегрального нормального распределения вероятностей демонстрируются возможности языка QBASIC при численном интегрировании неинтегрируемых функций. В пятом приложении демонстрируются варианты построения гистограмм для равномерного, релеевского и нормального законов распределения. В последнем шестом приложении демонстрируются вычислительные возможности языка QBASIC на примере определения значений функций Бесселя первого рода как от действительного, так и от мнимого аргументов. Кроме шести перечисленных приложений в самом компьютерном практикуме у него имеется приложение в Интернете по адресу https://cloud.mail.ru/ public/8hkM/MHKH3b5D2, в котором приведены в электронном виде все имеющиеся в нем программы для возможности их копирования на экран языка QBASIC. Пароль для доступа к данному электронному приложению: Khazan. Автор надеется, что данный компьютерный практикум поможет учащимся учебных заведений и всем желающим овладеть началами программирования, и желает им в дальнейшем достичь вершин профессионализма в этой увлекательной сфере деятельности. 5
1. КАК ВОЙТИ В СРЕДУ ЯЗЫКА QBASIC Скачайте из Интернета или скопируйте с другого компьютера соответствующую разрядности Windows на вашем компьютере модернизированную версию языка QBASIC, которая обозначается как qb64. Найдите в папке qb64 файл с таким же названием и откройте его. На дисплее Вашего компьютера появится синий прямоугольник – изображение экрана языка QBASIC, которое приведено на рис. 1.1. Рис. 1.1. Экран языка qb64 Создавать программу можно непосредственно на данном экране. Но если программа набрана в формате dos, то можно ее общепринятым методом скопировать на данный экран. Например, имеется файл с программой определения значений синуса и косинуса по заданному в градусах углу: START: 'Metka nachala programmy. PI = 4 * ATN(1) 'Chislo PI. INPUT "FIgrad= "; FIgr 'Vvod znachenija ugla v gradusakh. FIrad = PI * FIgr / 180 'Opredelenie znachenija ugla v radianach. C = COS(FIrad) 'Opredelenie znachenija kosinusa. S = SIN(FIrad) 'Opredelenie znachenija sinusa. PRINT "COS= "; C, "SIN= "; S 'Vyvod na ehkran znachenijj kosinusa i sinusa. SLEEP 'Ostanovka programmy. GOTO START 'Prodolzhenie vychislenijj znachenijj kosinusa i sinusa dlja novych znachenijj ugla. Комментарии в листинге программы написаны латинскими буквами по той причине, что язык qb64 не понимает кириллицу. Правила замены букв в русском тексте на латинские буквы приведены в приложении 2 к компьютерному практикуму. На рис. 1.2 приведен результат копирования вышеприведенной программы на экран языка QBASIC. 6
Рис. 1.2. Изображение программы на экране языка qb64 Запуск программы осуществляется через команду Run (пятая в верхней строке команд) с последующим наведением курсора на команду Start из выпавшего меню и нажатием левой кнопки мышки. В результате этих действий на дисплее появляется черный прямоугольник, который изображен на рис. 1.3. Рис. 1.3. Экран qb64 для ввода данных и вывода полученных результатов Запустить программу можно и другим способом, нажав клавишу F5. С помощью клавиатуры вводим значения углов в градусах, как запрашивает программа. На экране появляются значения функций косинуса и синуса, которые соответствуют введенным значениям углов. На рис. 1.4 приведен результат вычислений значений функций косинуса и синуса для введенных значений углов. Совершенно очевидно, что при использовании готовых программ не требуется знания языка QBASIC. Достаточно уметь вывести программу на экран языка QBASIC и запустить ее. Написание же программы является настоящим искусством, как определил это первопроходец программирования Дональд Эрвин Кнут [1]. Словарь языка QBASIC содержит порядка 300 слов. Но начинать писать программы можно и с гораздо меньшим словарным запасом. Например, зная всего три оператора (INPUT, PRINT, GOTO) и обозначения нескольких основ7
ных функций (SQR, EXP, LOG, SIN, COS, TAN, ATN, ABS, FIX, INT), можно без особого труда написать программу для вычисления практически любого математического выражения. Рис. 1.4. Результаты вычисления значений функций косинуса и синуса для заданных значений угла 8
2. КАК СОЗДАТЬ НОВУЮ ПРОГРАММУ Рассмотрим в качестве первой программы, которая может иметь практическое применение и в то же время доступна для понимания даже первокласснику, программу сложения двух чисел. Обозначим 1-е слагаемое символом А, а 2-е – символом В. Результат суммирования этих слагаемых обозначим символом С. При принятых обозначениях справедлива формула: С = А + В, которая описывает алгоритм программы «СЛОЖЕНИЕ ДВУХ ЧИСЕЛ». Если Вы находитесь в режиме «СОЗДАНИЕ НОВОЙ ПРОГРАММЫ», то с помощью клавиатуры наберите следующий текст (жирный без комментариев): START: 'Метка начала программы. INPUT "ENTER"; E 'Фиктивная команда ввода данных, позволяющая в последующих циклах вычислений отображать команды ввода данных на дисплее. INPUT "A= "; A 'Ввод значения первого слагаемого. INPUT "B= "; B 'Ввод значения второго слагаемого. C = A + B 'Операция вычисления суммы. PRINT "C= "; C 'Вывод результата вычислений на экран. SLEEP 'Остановка программы для созерцания результата. GOTO START 'Обращение по указанному адресу (в нашем случае возврат к началу работы программы). Все команды и обозначения переменных (символы А, В и С) набираются исключительно латинскими буквами (QBASIC, как уже говорилось выше, понимает только латинские буквы). После того как Вы наберете выше приведенный текст, созданная Вашими руками первая программа готова к работе. Нажмите клавишу F5 (пуск программы). На экране дисплея появится сообщение «A=?» (чему равно число «A»?). С помощью цифровых клавиш наберите значение 1-го слагаемого. Если А является десятичной дробью, то вместо принятой у нас в этом случае запятой нужно поставить точку (можете, например, набрать число 25.4). Нажав клавишу ENTER, продолжите работу программы. На экране появится сообщение «B=?» (чему равно число «В»?). Аналогично предыдущему случаю, введите значение второго слагаемого (например, 5.5) и нажмите клавишу ENTER. На экране появится число (в нашем конкретном случае «C=30.9»), то есть значение суммы чисел А и В. Если Вы после получения окончательного результата нажмете клавишу (Enter), то цикл вычислений повторится. Таким образом, операцию сложения двух чисел можно производить необходимое число раз. Обратите внимание на двоеточие, которое стоит после метки начала программы. Двоеточием также можно разделять операции, которые следуют друг за другом, размещая их в одной строке программы с целью, например, экономии места. С использованием двоеточий выше приведенная программа (без комментариев) может быть записана одной строкой: START: INPUT A: INPUT B: C=A+B: PRINT C: GOTO START 9
ʻʤˋʤʸʽ [ ʦ̨̏̔ ̵̵̨̛̭̦̼̔ ̵̦̦̼̔̌ ʤ, ʦ [ ʽ̶̛̪̖̬̌́ ̨̛̭̣̙̖̦́ ̸̛̭̖̣ C=A+B [ʦ̨̼̏̔ ̬̖̱̣̯̯̽̌̌̚ C ʻʫ˃ ʶʽʻʫˉ [ʦ̵̨̼̔ ̛̚ ̨̪̬̬̥̥̼̐̌ [Ctrl]+[Pause] ʶʽʻʫˉ? ʪʤ ʶʽʻʫˉ Здесь фиктивная команда INPUT «ENTER» отсутствует, так как нет отображения сообщений «A=?» и «B=?», а вместо них на экран выводится просто знак вопроса и цикл вычислений может продолжаться без этой фиктивной команды. Сложные программы требуют предварительной разработки блок-схем алгоритмов. Продемонстрируем на примере программы «СЛОЖЕНИЕ ДВУХ ЧИСЕЛ» правила построения такого рода блок-схем. Общепринято ввод исходных данных и вывод полученных результатов на блок-схеме обозначать наклонным (непрямоугольным) параллелограммом. Операции программы принято обозначать прямоугольниками. Проверку на условия (в нашем случае: ОКОНЧАНИЕ-ПРОДОЛЖЕНИЕ) обозначают ромбом. Справа за квадратными скобками помещают комментарии к отдельным фрагментам блок-схемы. Блоксхема алгоритма программы сложения двух чисел приведена на рис. 2.1. Рис. 2.1. Блок-схема алгоритма программы сложения двух чисел Блок-схема алгоритма программы суммирования неограниченного количества чисел приведена на рис. 2.2. Новым в этой программе является выражение С = С + A, которое на первый взгляд непосвященного читателя не что иное, как абракадабра, так как приводит к неверному равенству А = 0. Дело в том, что в программировании переменная, обозначенная каким-либо символом и стоящая слева от знака равенства и та же самая переменная, стоящая справа от знака равенства, имеют разные значения. Справа стоящая переменная имеет предшествующее значение, а слева стоящей переменной присваивается вновь полученное в результате проведенных вычислений значение. Таким образом, левое С в вышеприведенном выражении будет на величину A больше правого С. Данное выражение в нашей программе играет роль накопителя суммы всех вве10