Песни о Паскале

Глава 27 Дайте кораблю минутный отдых!

Ой, что мы с вами натворили! Могучая программа шифрования файлов дает нам право если не на медаль, то хотя бы на передышку. Пощадим наши серые клеточки и отправимся на экскурсию по своему кораблю – среде программирования Free Pascal. Ведь мы обошли ещё не все палубы этого лайнера. Сейчас рассмотрим настройку компилятора, а в следующей главе обсудим возможности текстового редактора и справочной системы.

Где найти безгрешных программистов? Нет таковых! Лихорадочно барабаня по клавишам в попытке изваять очередной проект, мы то и дело ошибаемся. Часть этих ошибок отлавливает компилятор, – он видит синтаксические ошибки – нарушения правил языка. Вы споткнулись на ключевом слове или забыли объявить переменную? – нажмите клавишу F9, и компилятор «ткнет носом» в место ошибки. И пока не исправите свои огрехи, не надейтесь получить исполняемый файл. Зато и работают такие программы, «непосильным трудом нажитые», весьма надежно. Восхищенный новичок однажды породил афоризм: «компилируется – значит работает». Увы! если бы так! Некоторые ошибки проявляются лишь во время работы программы, – это ошибки времени исполнения – Runtime errors.

Да, компилятор Паскаля способен уберечь от многих ошибок, но посмотрите на следующий пример.

var X : integer;

begin

    Readln(X);

    Writeln(100 div X);

end.

Программа печатает результат деления числа 100 на переменную X. Здесь нет синтаксических ошибок. И все работает прекрасно, пока пользователь не введет число ноль. Тогда вместо результата деления вы получите неприятное сообщение «Runtime error 200», и программа прервется. Иначе говоря, деление на ноль не позволено никому, даже компьютеру.

Выручит ли здесь компилятор? Ведь это логическая ошибка, то есть ошибка в алгоритме. Нет, тут поможет лишь исправление программы, например, так:

var X : integer;

begin

    Readln(X);

    if X<>0

    then Writeln(100 div X)

    else Writeln(’Не делите на ноль, умоляю Вас!’);

end.

Деление на ноль – это фатальная, то есть неисправимая ошибка, она приводит к аварийной остановке программы. Но случаются и ошибки иного рода.

Вот пример по части обработки файлов, – на этой «кухне» мы уже побывали. Попытка открыть для чтения несуществующий файл влечет ошибку вода/вывода (по-английски – «I/O Error»), – это тоже ошибка времени исполнения. Кто виноват? Разумеется, пользователь, – данные надо вводить внимательней. Но программе от этого не легче, – она обязана как-то реагировать. Как? Проще всего аварийно завершиться. Но можно поступить мягче – разобраться в ситуации и подсказать пользователю, где он неправ.

И здесь компилятор поддержит вас, позволив настроить реакцию программы на некоторые ошибки времени исполнения. По сути, способов реагировать только два: прервать программу при появлении ошибки, либо нет. Вариант реакции настраивают через опции компилятора. Рассмотрим выгоды такой настройки на примере ошибок ввода/вывода.

Обратимся к настройкам компилятора. Щелкните по пункту меню Options –> Compiler… (рис. 60), и перед вами появится окно для настройки опций (рис. 61).

Вкладка «Generation code» содержит нужную нам группу флажков «Code generation». Флажок «I/O checking» заведует реакцией программы на ошибки ввода-вывода («I/O» – это сокращение от Input/Output – «ввод/вывод»). При установленном флажке компилятор будет создавать исполняемые EXE–файлы так, что ошибки ввода-вывода аварийно завершат программу. А если сбросить флажок и снова откомпилировать ту же программу, она поведет себя иначе, – программа не погибнет, однако и работать, как следует, не будет. В чем же смысл настройки?

Смысл в том, чтобы самому следить за вероятными ошибками. Для слежки используют функцию IOResult, которая не имеет параметров и возвращает ноль, если ошибок ввода-вывода не произошло. А если эта неприятность все же случилась, функция вернет ненулевой код ошибки, по которому легко выяснить её причину. Обратите внимание: функция возвращает состояние последней выполнявшейся операции ввода-вывода. При ошибке дальнейшая работа с файлом автоматически блокируется до его повторного открытия.

Рассмотрим способ безаварийного определения наличия файла на диске (здесь имя файла содержится в переменной FileName).

Assign(F, FileName); Reset(F);

if IOResult=0

    then Writeln (’Нашелся файл ’+ FileName)

    else Writeln (’Файл ’+FileName+’ не обнаружен!’);

Этот фрагмент надёжно сработает только при отключенном флажке «I/O checking», иначе программа может прерваться аварийно. Стало быть, перед компиляцией надо проверять состояние флажка, а это хлопотно и ненадежно.

В настройках опций компилятора через меню есть и другой изъян. Как быть, когда в разных местах программы требуется по-разному реагировать на ошибки: где-то включить этот контроль, а где-то нет? Но флажок действует на всю программу в целом, глобально, – он не допускает выборочной настройки. Что делать?

Выручают директивы, – особые сочетания символов, избирательно настраивающие компилятор. Директивы не являются элементами языка, поэтому вставляются в программу по-хитрому – внутри комментариев. Ведь комментарии, как известно, компилятор должен игнорировать, пропускать мимо ушей. Но компилятор просматривает и комментарии, «процеживая» их в поисках директив (подобно тому, как мы «процеживали» строки в поиске заменяемых символов).

Большинство директив выглядит как сочетание символа доллара «$» с латинской буквой и последующего знака «+» или «–». Все это заключается внутрь комментария. Знак «+» включает действие директивы, а «–» – отключает, что равносильно установке или сбросу флажков на вкладке опций компилятора. Например, директива, управляющая реакцией на ошибки ввода-вывода, записывается так:

{ $I+     - включить контроль ввода-вывода }

{ $I-     - отключить контроль ввода-вывода }

В один комментарий можно вместить несколько директив. Перечень директив вы найдете в справке по компилятору и в приложении Ж.

Сейчас мы извлечем первую пользу из директив: сотворим функцию, определяющую наличие файла на диске. Применим для этого директиву $I. Наша булева функция будет возвращать TRUE, если файл, имя которого передано в параметре, существует. Вот её текст, а заодно и фрагмент тестирующей программы.

{ P_27_1 – определение наличия заданного файла }

function FileExists(const aName: string): boolean;

var F: text;

begin

    FileExists:= false; { предполагаем, что файла нет }

    Assign(F, aName);

    {$I-} Reset(F); {$I+} { контроль отключен на время Reset }

    if IOResult=0 then begin { если файл существует }

    Close(F);     { закрываем файл }

    FileExists:= true;

    end;

end;

begin     {--- главная программа ---}

    Writeln( FileExists('AUTO.BAT') ); { печатает false }

    Writeln( FileExists('C:\AUTOEXEC.BAT') ); { печатает true }

end.

В выделеной строке процедура открытия файла Reset заключена между парой директив. Первая из них отключает контроль ошибок ввода-вывода, а вторая снова включает его. Это значит, что при выполнении процедуры Reset программа не прервется даже при отсутствии открываемого файла. Причем это уже не будет зависеть от состояния флажка в опциях компилятора, поскольку директивы имеют преимущество перед флажками, то есть более высокий приоритет.

Как сработает наша функция? После попытки открыть файл вызовем функцию IOResult. Если она вернула ноль, значит, файл существует, и его надо закрыть, поскольку никаких действий с ним внутри функции FileExists не намечается. Проверьте работу этой полезной функции, она ещё пригодится вам!

Разбогатев со временем собственными программами, вам, вероятно, захочется поделиться ими. При передаче исходных текстов важно передать и настройки опций компилятора, иначе EXE–файл может быть построен неправильно. Эти настройки лучше передать путём вставки директив компилятора прямо в программу. Но директив много, – запомнить их трудно, а ошибиться легко. Впрочем, есть один волшебный способ…

Откройте опции компилятора (рис. 61) и настройте в нём флажки так, как нужно, не забыв сохранить их кнопкой ОК. Затем откройте файл с программой и нажмите волшебную комбинацию клавиш Ctrl+O+O. То есть, удерживая клавишу CTRL, дважды нажмите латинскую букву «O». И – о, чудо! – в начале программы появятся строчки с настройками всех директив, например, такие.

{$IFDEF NORMAL}

{$H-,I+,OBJECTCHECKS-,Q-,R-,S-}

{$ENDIF NORMAL}

{$IFDEF DEBUG}

{$H-,I+,OBJECTCHECKS-,Q+,R+,S-}

{$ENDIF DEBUG}

{$IFDEF RELEASE}

{$H-,I-,OBJECTCHECKS-,Q-,R-,S-}

{$ENDIF RELEASE}

Здесь представлены настройки директив для трех вариантов компиляции. Эти варианты (Normal/Debug/Release) выбираются в пункте меню Options –> Mode…. Знаки «+» и «–» соответствуют состоянию флажков в окне опций. Директивы вида $IFDEF нужны для выбора одного из вариантов компиляции (об условных директивах я расскажу в главе 60). Можно упростить эту конструкцию, оставив, лишь одну строку.

{$H–, I+, OBJECTCHECKS–, Q–, R–, S–}

Потребовалось изменить настройки? Пожалуйста! – Удалите эти строчки и повторите «волшебные заклинания». Или расставьте плюсы и минусы вручную.

• Программист допускает два рода ошибок: синтаксические и семантические (смысловые).

• Синтаксические ошибки обнаруживает компилятор. Пока вы не исправите все такие ошибки, исполняемый файл не сформируется.

• Смысловые ошибки проявляются в ходе выполнения программы, – это ошибки времени исполнения. Такие ошибки кроются либо в алгоритме программы, либо в неправильных действиях пользователя.

• Реакция программы на некоторые ошибки определяется настройкой опций компилятора. Программа может либо пренебречь ошибкой, либо аварийно завершиться.

• Опции компилятора настраивают двумя способами: в диалоговом окне и вставкой директив непосредственно в программу.

• Директивы в тексте программы имеют преимущество (приоритет) перед настройками опций в диалоговом окне.

А) Выясните код ошибки, возвращаемый функцией IOResult при попытке открыть для чтения несуществующий файл. Напишите для этого небольшую программу.

Б) Сделайте то же самое, когда программа пытается открыть для записи файл с установленным атрибутом «только чтение». Для настройки атрибутов файла щелкните по файлу правой кнопкой мыши и выберите пункт «Свойства».

В) Дан файл, строки которого содержат круглые скобки (это может быть программа или математические выкладки – неважно). Ваша программа должна распечатать строки, где скобки расставлены неверно, вот примеры.

2+3     – правильно, хотя скобок нет;

(2+3     – ошибка – здесь нет закрывающей скобки;

()2+3() – это правильно (хоть и лишено смысла);

))2+3(( – ошибка – скобки закрываются до открытия.

Рекомендация: для исследования строки напишите булеву функцию Check, возвращающую TRUE, если скобки расставлены без ошибок.

Г) Дребезг контактов давно уже бесит специалистов по электронике. Дребезг возникает кратковременно при замыкании-размыкании кнопок, тумблеров, реле и других подобных устройств. Сигнал от контактов поступает в микропроцессор с периодичностью, скажем, 100 раз в секунду. Если контакт постоянно разомкнут, микропроцессор принимает «0», а если замкнут – «1». При замыкании-размыкании контакт неустойчив, и процессор получает пачки чередующихся нулей и единиц, – надо отфильтровать эти ложные срабатывания.

Ваша программа будет моделировать поведение микропроцессора. Входной файл содержит последовательность нулей и единиц (по одному символу в строке). Первый символ примите как исходное значение сигнала, а дальше сигнал на выходе программы формируется так: если три подряд идущие значения совпадают, то берется это новое значение, а иначе сохраняется текущее, например:

В выходной файл запишите в две колонки входной и выходной сигналы.