Предположим, в программу вкрался такой оператор:
Names[200]:= ’Синичкин’;
Поскольку в массиве Names нет элемента с индексом 200, здесь вас остановит компилятор, – ошибка слишком явна, чтобы он промолчал. Вам не останется ничего иного, как исправить индекс, иначе программа не откомпилируется.
Но, когда индекс вычисляется при исполнении программы, нарушение границ проявляется и обрабатывается иначе, например:
Readln(N);
Writeln(Names[N]);
Нам не угадать, что введет пользователь в переменную N, – здесь ошибка нарушения границ может возникнуть при выполнении программы. В главе 27 мы рассматривали ошибки времени исполнения, – это как раз такой случай. Если указать индекс, выходящий за границы массива, то реакция программы будет зависеть от настройки компилятора, точнее, от опции контроля диапазонов. Напомню, что эта опция управляется директивой $R, а также доступна через меню по цепочке:
Options –> Compiler… –> Runtime Errors –> Range checking
Рассмотрим вариант компиляции при включенном контроле границ ($R+). Тогда, при нарушении границ индекса, программа выдаст аварийное сообщение «Range check error». То есть, она заметила нарушение границ индекса, «крикнула» об этом и прервала работу.
Теперь отключим контроль диапазонов ($R-) и перекомпилируем программу. Она станет «легче» и быстрее, и по ходу выполнения проверять границы не станет. Но ошибки не пройдут бесследно. Наоборот, последствия будут тяжелыми и непредсказуемыми! Отключать проверку диапазонов позволительно только в тщательно проверенной программе.
Лучший способ избежать нарушения границ индексов – взять проверку на себя. В данном случае это можно сделать так:
repeat
Readln(N);
if N in [1..30]
then Writeln(Names[N])
else Writeln(’Ошибка! Введите индекс от 1 до 30’);
until N in [1..30]
Этот цикл будет терзать пользователя, пока тот не введет допустимое значение индекса, или не выключит компьютер.
Итоги• Массив – это сложный тип данных, объединяющий в себе несколько однотипных переменных – элементов массива.
• Все элементы массива носят одно общее имя – это имя самого массива. Внутри массива элементы различаются своими порядковыми номерами – индексами.
• В объявлении массива указывают две его характеристики: диапазон индексов и тип элементов.
• Индекс элемента может быть задан числом или выражением порядкового типа.
• Указание неверного индекса порождает ошибки либо при компиляции, либо при выполнении программы.
• Ввод массива из текстового файла и вывод в него возможен только поэлементно, для чего организуют цикл.
А слабо?А) Массив A и переменная C объявлены так:
var A : array [’a’..’z’] of integer;
C: char;
Допустимо ли такое объявление массива и почему? Сколько элементов содержит массив? Какие из указанных ниже операторов будут (или могут) вызывать ошибки нарушения диапазонов?
A[’s’]:= 10;
A[’R’]:= 10;
C:=’d’; A[C]:= 10;
Readln(C); A[C]:= 10;
Проверьте свои решения на практике.
Глава 40Пристрелка на знакомых мишенях
Итак, из арсенала Паскаля мы извлекли ещё одно мощное оружие – массивы. Опробуем его на знакомых мишенях, – некоторые наши программы можно улучшить, например, программу «вопрос-ответ» или полицейскую базу данных.
Вопрос-ответ – добиваемся гибкостиВ 16-й главе мы смастерили шуточную программку, невпопад отвечающую на вопросы пользователей. Жаль только, что ответы намертво вбиты в саму программу. Скоро пользователям надоест смеяться над одним и тем же, и они забросят игрушку. Так пусть ваши приятели сами сочиняют смешные ответы и помещают их в текстовый файл, и тогда программа при запуске будет загружать их оттуда.
Прежде всего, подумаем над размещением вводимых из файла строк, где поселить их? «В массиве строк», – скажете, и будете правы. А сколько элементов запасти в этом массиве? Чем больше, тем лучше? Некоторые компиляторы накладывают ограничение на размер массива, но сотню строк они позволят, и этого пока достаточно. Итак, для хранения ответов объявим массив из 100 строковых переменных.
Перейдем к процедуре ввода этих строк. Техника ввода массива рассмотрена в предыдущей главе. Но теперь надо ещё и подсчитать введенные строки, иначе в дальнейшем мы не всегда сможем правильно индексировать массив, — ведь фактическое количество строк в файле может быть и меньше ста. С этой целью объявим переменную Fact, в которой и сделаем нужный нам подсчёт.
Обсудив эти моменты, обратимся к программе «P_40_1».
{ P_40_1 – Программа "вопрос-ответ" с применением массива }
const CAnswers = 100; { размер массива с ответами }
{ объявление типа для массива ответов }
type TAnswers = array[1..CAnswers] of string;
var Answers : TAnswers; { объявление массива ответов }
Fact : integer; { фактическое количество ответов }
F : text; { файл с ответами }
S : string; { строка с вопросом }
{ Процедура ввода ответов из файла с подсчетом введенных строк }
procedure ReadFromFile(var aFile: text);
var i: integer;
begin
Fact:=0; { для начала подсчета строк обнуляем счетчик }
{ цикл по массиву строк }
for i:=1 to CAnswers do begin
if Eof(aFile) then Break; { если конец файла – выход}
Readln(aFile, Answers[i]); { читаем строку в элемент массива }
Fact:= Fact+1; { наращиваем счетчик строк }
end;
end;
begin {--- Главная программа ---}
Assign(F, 'P_40_1.in'); Reset(F);
ReadFromFile(F);
Close(F);
Randomize; { чтобы порядок вопросов не повторялся }
{ Начало главного цикла }
repeat
Write('Введите вопрос: '); Readln(S);
if S<>'' then Writeln(Answers[Random(Fact)+1]);
until S='';
end.
Открыв файл ответов «P_40_1.IN», мы вызываем процедуру ReadFromFile (читать из файла), которая загружает строки в массив Answers (ответы). Она же подсчитывает введенные строки в переменной Fact. Таким образом, если файл содержит больше сотни строк, то в массив попадёт первая сотня, а иначе — столько, сколько там есть фактически, и это количество покажет переменная Fact. Дальше всё работает, как в прежнем варианте: после ввода вопроса ответ случайным образом выбирается из массива. Индекс элемента с ответом определяется выражением Random(Fact)+1. Если помните, функция Random(Fact) возвращает значения в диапазоне от 0 до Fact-1, а индексы нашего массива начинаются с единицы.
Полицейская база данных – ускоряем поискА теперь освежите в памяти другое наше творение – программу поиска угнанных автомобилей в полицейской базе данных (глава 29). Её слабость в том, что поиск номеров выполняется в текстовом файле. Ах, если б вы знали, как «тормозит» такой поиск! Вы не заметили? Да, на десятках строк этого не ощутить, иное дело – сотни тысяч, или миллионы. Итак, перенесем список номеров из текстового файла в массив, и тогда поиск ускорится многократно!
В программе «P_40_2» обратите внимание на пропуск пустых строк в процедуре ReadFromFile. Если этого не сделать, счётчик Fact может оказаться на 1 больше, чем должно, – так случится, если за последним числом будут пустые строки. Следующий далее оператор чтения числа пренебрегает границами между строками, поэтому в одной строке допустимы несколько чисел.
{ P_40_2 – Полицейская база данных с применением массива }
const CNumbers = 1000; { размер массива с номерами автомобилей }
{ объявление типа для массива номеров }
type TNumbers = array[1..CNumbers] of integer;
var Numbers : TNumbers; { объявление массива номеров }
Fact : integer; { фактическое количество номеров в файле }
F : text; { файл с номерами }