Практические работы по Операционным системам
учебно-методический материал по информатике и икт по теме

Лабораторная работа №1.

Структура программы на Visual Basic Script. Константы. Переменные. Организация ввода и вывода.

Цель работы: познакомиться с алфавитом  и типами данных VBScript, научится использовать операторы ввода-вывода, научится писать простые программы на данном языке программирования, научится использовать арифметические операции, понять порядок выполнения арифметических операций.

Теоретические сведения

Алфавит

Visual Basic Script (далее для краткости мы будем использовать сокращение VBScript) как и любой другой язык программирования, имеет свой алфавит, используемый для написания операторов или предложений. Алфавит VBScript включает:

• 26 латинских букв: А, В, С, D, Е, F, G, H, I, J, К, L, М, N, О, Р, Q, R, S, Т, U, V, W, X, Y, Z;
• 10 арабских цифр: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0;
• 26 символов: ! # $ % & ^ * ( ) + - / \ < > = ? @ _ | : ' . , « » пробел.

Другие символы, определенные на клавиатуре, включая русские, можно использовать только в строках символов и комментариев.

Структура программы на VBScript

Программа на VBScript состоит из комментариев и операторов. Структура программы на языке выглядит следующим образом:

[Option Explicit]

[оператор]

…

[оператор]

[оператор]  {объявление переменных (dim), объявление функций, процедур, операторы, комментарии} 

Об Option Explicit будет подробно рассказано в данной лабораторной дальше.

Замечание:  Обратите внимание на квадратные скобки в данной структуре. Они означают, что в них заключено, является не обязательным элементом.

Переменные

Переменная – поименованная область памяти, в которой хранится численное или другое значение некоторого объекта. Это значение может изменяться в процессе выполнения программы. Имя переменной называют идентификатором.

При именовании переменных (а также констант, процедур, функций…) в языке Visual Basic следует соблюдать такие правила:

• Имена должны начинаться с буквы.
• Имена не могут содержать точки или символы объявления типа.
• Имена не могут иметь более 255 символов. Причём имена элементов управления, классов не должны превышать 40 символов.
• Имена не могут совпадать с зарезервированными словами Visual Basic (например, if, loop, for, sub, function и так далее).

Переменные в VBScript могут быть глобальными, то есть доступными из любого места сценария (кода программы на VBScript) и локальными, то есть область действия ограничивается блоком кода, в котором они определены. Все переменные в VBScript имеют стандартный тип Variant. Этот особый тип данных способен содержать различную информацию: текстовые строки, даты, логические значения (True или False), целые числа, числа с плавающей точкой и т.д. Формат значения типа Variant определяется самим значением. Если вы присвоите переменной числовое значение, то её формат будет числовым, значение даты будет храниться в соответствующем формате даты и т.д. Формат значения переменной типа Variant называется подтипом. Объявляются переменные с помощью ключевого слова Dim. Например:

Dim MyVariable

По умолчанию переменные в VBScript можно предварительно не объявлять. Но, программируя в Visual Basic,рекомендуется задать такой режим, при котором у вас не будет возможности использовать ранее необъявленные переменные. Таким образом, если вы случайно введёте имя переменной с ошибкой, это будет воспринято системой, как попытка использовать ранее не объявленную переменную, и при компиляции появится сообщение об ошибке. Для этого и необходимо ввести выражение Option Explicit.

Язык VBScript является регистро-независимым, то есть имена MyVariable и myvariable представляют одинаковые переменные. При выборе имён переменных следует придерживаться следующих правил:

• Имя переменной должно начинаться с латинской буквы и не должно содержать символа “,”;
• Имена не могут содержать точки или символы объявления типа.
• Имена не могут совпадать с зарезервированными словами Visual Basic (например, if, loop, for, sub, function и так далее).
• Имя переменной не должно превышать 255 символов;

Подтипы данных и функции преобразования типов:

Хотя в VBScript определён только один тип Variant, внутри этого типа имеется разделение на подтипы, описание которых приведено в Таблице 1.1. Для преобразования переменных к определённому подтипу нужно использовать соответствующую функцию преобразования, которые также представлены в Таблице 1.1.

Таблица 1.1

Замечание: когда мы вводим в поле ввода числа типа Double или Single, то десятичная часть числа отделяется от целой при помощи символа запятая ( , ).

Отдельной строкой следует отметить функцию VarType, которая служит для запроса подтипа данных. (Подробная информация о работе функции Visual Basic Script Reference)

Константы

Константы – данные, значения которых не меняются всё время работы программы (приложения).

Пользовательские константы в VBScript объявляются с помощью ключевого слова Const, например:

Const MyConst=”Это моя константа!”

Const number=45,000098

Кроме того, VBScript поддерживает большое количество встроенных именованных констант (их не нужно дополнительно объявлять в сценарии). Именно для этого и используются в основном константы. В Таблице 1.2 приведены некоторые из них:

Таблица 1.2

Встроенная функция  вывода данных MsgBox

Используется для вывода информации в специальном окне. Данную функцию можно использовать следующим образом:

 MsgBox Текст[,Кнопки],[Заголовок]

или:

MyVar = MsgBox (Текст[, Кнопки],[ Заголовок])

Текст – Обязательный параметр, определяющий текст, который будет показан в диалоговом окне. Для перевода выводимого текста на новую строку в параметр можно вставить константу VBScript vbCrLf

Кнопки – Необязательный целочисленный параметр, определяющий набор кнопок и вид значка диалогового окна. Если его опустить или установить равным «0», VBScript покажет в окне единственную кнопку – ОК.

Заголовок – Необязательный параметр, определяющий текст заголовка диалогового окна. Если он не задан, Windows выводит в заголовке название приложения.

Замечание: Если необязательный параметр не задан, VBScript использует значение по умолчанию. Чтобы опустить необязательный параметр, надо оставить его место между двумя запятыми пустым.

Посмотрим, что будет, если опустить необязательные параметры. Вот две программы, иллюстрирующие работу функции MsgBox с минимальным набором параметров:

Программа 1:                MsgBox “Hello, World!”

Данная программа выводит в специальном окне строчку “Hello, World!”, а также кнопку ОК.

Программа 2:                 number = 123,09

MsgBox number

Данная программа выводит в специальном окне число 123,09,  а также кнопку ОК.

Обратите внимание, что в данных двух программах текст мы заключили в двойные кавычки, а переменную – нет.

В Таблице 1.3 представлены некоторые константы, сумма которых  определят вид «значка», а также  наличие кнопки диалогового окна, создаваемого с помощью MsgBox.

Таблица 1.3

Полный список параметров доступен в Visual Basic Script Reference.

Сумма значений констант может быть введена следующим образом:

VbYesNoCancel+VbCritical+VbDefaultButton2+VbSystemModal

Или 3+16+256+4096

Или просто 4371

Все эти способы ввода означают одно и тоже.

Проиллюстрируем данный пример следующей программой:

MsgBox "Запустить отладку?",VbYesNoCancel+VbCritical+VbDefaultButton2+VbSystemModal

После запуска программы, на экран будет выведено окно с тремя кнопками (Yes , No, Cancel), со значком критического сообщения , причём активной будет вторая кнопка, окно выводится поверх всех окон.

Если вам необходимо оставить значение по умолчанию введите 0:

MsgBox "Произошла ошибка!"&vbCrLf&"Код ошибки: 120002129",0, "Окно ошибки"

MyVar - означает переменную где будет сохранено возвращаемая функцией информация о нажатой кнопке.

В Таблице 1.4 представлены некоторые из возвращаемых значений.

Таблица 1.4

Замечание: Если вы используете переменную для хранения информации о нажатой кнопке, то параметры, следующие после MsgBox обязательно заключить в круглые скобки, если нет – то скобки использовать не нужно.

Пример:

K=MsgBox( "Ответ", vbYesNoCancel+vbcritical+vbDefaultButton2+vbSystemModal, "привет")

Если же значение нажимаемой кнопки не является важным, функцию следует  вызывать следующим образом

Msgbox "Ответ",vbyesnocancel+vbcritical+vbdefaultbutton2+vbSystemmodal,"привет"

То есть нужно  опустить скобки.

Встроенная функция ввода данных InputBox

Используется для ввода данных пользователем.

Синтаксис:

MyVar=InputBox(Текст [,Заголовок] [,Умолчание][,поз- X] [,поз- Y])

Текст – Необходимый параметр, определяющий сообщение, которое выводится в диалоговом окне.

Заголовок – Необязательный параметр, определяющий текст заголовка диалогового окна.

Умолчание – Необязательный параметр, задающий значение по умолчанию для текстового поля.

Поз-Х и поз-Y – Необязательные параметры, определяющие положение верхнего левого угла диалогового окна.

MyVar – переменная, в которую передается введённая пользователем строка.

Пример:

User_Input = InputBox (“Введите имя файла: ”, “Создать файл”, “NewFile”,100,200)

Замечание: Если необязательный параметр не задан, VBScript использует значение по умолчанию. Чтобы опустить необязательный параметр, надо оставить его место между двумя запятыми пустым.

Комментарии

Добавление комментариев к сценариям считается хорошим тоном. Действительно, с комментариями написанная программа становится более понятна и удобна, другими словами, более читабельна. Кроме того, если вы хотите заставить VBScript проигнорировать строку или часть оператора, можно просто закомментировать этот оператор. На VBScript комментарии помечаются одинарной кавычкой (‘) или оператором REM. Обнаружив этот символ, интерпретатор VBScript игнорирует остаток строки. Обе приведённые ниже строки содержат комментарии:

‘ Эта строка состоит из одного лишь комментария

MsgBox “Hello, World!”  ‘ Комментарий в конце строки

Непрерывные строки

Длинные операторы снижают читабельность сценариев. Длина следующего оператора, который выводит сообщение, превышает ширину этой страницы:

MsgBox “Вы ввели не тот тип переменной в текстовое окно предыдущей формы. Пожалуйста, введите значение переменной типа Integer, то есть такое, которое изменяется в пределах от 0 до 255”

Если в программе слишком много длинных строк, при редактировании вы потеряете много времени на горизонтальную прокрутку текста. Лучше переносить операторы на следующую строку с помощью пробелов и символа подчёркивания (_) в конце строки:

MsgBox “Вы ввели не тот тип переменной в текстовое окно предыдущей формы.”&_ “Пожалуйста, введите значение переменной типа Integer, то есть такое, которое ”&_

“изменяется в пределах от 0 до 255”

Обнаружив строку, оканчивающуюся символом подчёркивания, обработчик языка считает её непрерывной и рассматривает следующую строку как часть текущего оператора.

Операторы и операции

Выражение – комбинация операндов и операций, задающая порядок вычисления некоторого значения. 

Операнд в простейшем случае является константой или идентификатором. В общем случае каждый операнд выражения также представляет собой выражение, имеющее некоторое значение.

Операции определяют действия, выполняемые над операндами. Возвращают некоторое значение.

Оператор это некоторая конструкция, присущая данному конкретному языку, изменяющая состояние памяти компьютера, но ничего не возвращающая.

Замечание: Не стоит путать два таких понятия как оператор и операция. Главное их отличие состоит в том, что операция возвращает значение, а оператор нет.

Оператор присваивания   предписывает вычисление выражения, находящегося правее знака (=) и присвоение полученного значения переменной, находящейся левее оператора присваивания. Пример:

‘ Вычисляется значение арифметического выражения a+b и результат помещается в x

 x=a+b

Переменная и выражение должны быть совместимы по типу. В данном примере, переменные x, a и b должны быть числами, в противном случае при исполнении данного оператора возникнет ошибка о несоответствии типа.

Замечание: В одной строке можно вводить несколько операторов подряд, разделяя их двоеточиями (:). Однако не злоупотребляйте этой возможностью, иначе ваши программы станут нечитабельными.

Операции  конкатенации:

В VBScript используются такие операции конкатенации строк, как + и &

Пример использования:

n=300 ‘ присваиваем переменной значение 300

‘ Функция CStr преобразует числовое значение переменной n в строковое, которое

‘можно сложить с другой строкой, а результат присвоить переменной s

s=CStr(n)+" лет Санкт-Петербургу!!!"

msgbox s  ‘ выводим в диалоговом окне значение строки s

Конкатенация строк при помощи операции + не самая хорошая практика. Операция + складывает два операнда (если последние – строки, происходит операция конкатенации). Лучший подход – объединить строки при помощи операции &, так как при объединении операцией & двух значений разного формата VBScript автоматически преобразует типы без использования функции CSrc. Пример:

n=300

s=n&" лет Санкт-Петербургу!!!"  ‘ Ошибка типов в данном примере не возникнет

msgbox s

Арифметические операции  возвращают переменной числовое значение. Примеры арифметических операций приведены в Таблице 1.5:

Таблица 1.5

Логические операции  возвращают переменной значение типа Bool. Примеры логических операций приведены в Таблице 1.6:

Таблица 1.6

Операции  сравнения  служат для сравнения выражений (в которых могут быть числа, строки и т.д.). Смотри Таблицу 1.7:

Таблица 1.7

Приоритет операций:

При вычислении значений выражений, состоящих из нескольких операций, синтаксический анализатор VBScript использует старшинство операций, которое приведено в Таблице 1.8. Чем меньше номер, тем больше приоритет.

Таблица 1.8

Замечание: приоритет у операций одинаков, они выполняются по порядку слева направо.

Некоторые встроенные функции:

Таблица 1.9

Замечание: если аргументом функции является десятичное число, то десятичная часть отделяется от целой при помощи символа точка (.)

Демонстрационные примеры

Пример 1.

‘Имя файла MsgBox.vbs

‘Вывод строчки в окне вывода

msgbox "Hello, World!"

Пример 2.

‘Имя файла Error.vbs

‘Вывод окна, содержащего сообщение об ошибке

MsgBox "Произошла ошибка выполнения программы! "&VbCrLf&_

"Код ошибки 434335001 "&VbCrLf&_

"Запустить отладку?",VbYesNoCancel+VbCritical+VbDefaultButton2+_

                                                       VbSystemModal,"Окно сообщения об ошибке"  

Пример 3.

‘Имя файла Byte.vbs

‘Программа вычисляет сумму, разность, произведение, частное и остаток от деления двух ‘введённых чисел типа Byte

option explicit    'запрет на использование необъявленных переменных

dim n,m    'две рабочие переменные

' вводим переменные

n=Inputbox("Введите целочисленное значение переменной n:",_

                           "Окно ввода значения переменной типа Byte")

m=Inputbox("Введите целочисленное значение переменной m:",_

                           "Окно ввода значения переменной типа Byte")

'преводим n и m к типу byte

n=CByte(n)

m=CByte(m)

msgbox "Сумма "&n&" и "&m&" = "&(n+m)&vbcrlf&_

"Разность  "&n&" и "&m&" = "&(n-m)&vbcrlf&_

"Произведение "&n&" и "&m&" = "&(n*m)&vbcrlf&_

"Частное  "&n&" и "&m&" = "&(n \ m)&vbcrlf&_

"Остаток от деления "&n&" на "&m&" = "&(n mod m)

Пример 4.

‘Имя файла Integer.vbs

‘Программа вычисляет сумму, разность, произведение, частное и остаток от деления двух ‘введённых чисел типа Integer.

option explicit 'запрет на использование необъявленных переменных

dim n,m 'две рабочие переменные

' вводим переменные

n=Inputbox("Введите целочисленное значение переменной n:",_

                           "Окно ввода значения переменной типа Integer")

m=Inputbox("Введите целочисленное значение переменной m:",_

                           "Окно ввода значения переменной типа Integer")

'преводим n и m к типу Integer

n=CInt(n)

m=CInt(m)

msgbox "Сумма "&n&" и "&m&" = "&(n+m)&vbcrlf&_

"Разность  "&n&" и "&m&" = "&(n-m)&vbcrlf&_

"Произведение "&n&" и "&m&" = "&(n*m)&vbcrlf&_

"Частное  "&n&" и "&m&" = "&(n \ m)&vbcrlf&_

"Остаток от деления "&n&" на "&m&" = "&(n mod m)

Пример 5.

‘Имя файла Long.vbs

‘Программа вычисляет сумму, разность, произведение, частное и остаток от деления двух ‘введённых чисел типа Long.

option explicit 'запрет на использование необъявленных переменных

dim n,m 'две рабочие переменные

' вводим переменные

n=Inputbox("Введите целочисленное значение переменной n:",_

                           "Окно ввода значения переменной типа Long")

m=Inputbox("Введите целочисленное значение переменной m:",_

                           "Окно ввода значения переменной типа Long")

'преводим n и m к типу Long

n=CLng(n)

m=CLng(m)

msgbox "Сумма "&n&" и "&m&" = "&(n+m)&vbcrlf&_

"Разность  "&n&" и "&m&" = "&(n-m)&vbcrlf&_

"Произведение "&n&" и "&m&" = "&(n*m)&vbcrlf&_

"Частное  "&n&" и "&m&" = "&(n \ m)&vbcrlf&_

"Остаток от деления "&n&" на "&m&" = "&(n mod m)

Пример 6.

‘Имя файла Double_1.vbs

‘Программа вычисляет сумму, разность, произведение, частное и остаток от деления двух ‘введённых чисел типа Double.

option explicit 'запрет на использование необъявленных переменных

dim n,m 'две рабочие переменные

' вводим переменные

n=Inputbox("Введите значение переменной n:",_

                           "Окно ввода значения переменной типа Double")

m=Inputbox("Введите значение переменной m:",_

                           "Окно ввода значения переменной типа Double")

'преводим n и m к типу Double

n=CDbl(n)

m=CDbl(m)

msgbox "Сумма "&n&" и "&m&" = "&(n+m)&vbcrlf&_

"Разность  "&n&" и "&m&" = "&(n-m)&vbcrlf&_

"Произведение "&n&" и "&m&" = "&(n*m)&vbcrlf&_

"Частное  "&n&" и "&m&" = "&(n \ m)&vbcrlf

Пример 7.

‘Имя файла Single.vbs.

‘Программа вычисляет сумму, разность, произведение, частное и остаток от деления двух ‘введённых чисел типа Single.

option explicit 'запрет на использование необъявленных переменных

dim n,m 'две рабочие переменные

' вводим переменные

n=Inputbox("Введите значение переменной n:",_

                           "Окно ввода значения переменной типа Single")

m=Inputbox("Введите  значение переменной m:",_

                           "Окно ввода значения переменной типа Single")

'преводим n и m к типу Single

n=CSng(n)

m=CSng(m)

msgbox "Сумма "&n&" и "&m&" = "&(n+m)&vbcrlf&_

"Разность  "&n&" и "&m&" = "&(n-m)&vbcrlf&_

"Произведение "&n&" и "&m&" = "&(n*m)&vbcrlf&_

"Частное  "&n&" и "&m&" = "&(n \ m)&vbcrlf

Пример 8.

‘Имя файла Boll.vbs

‘Над двумя введёнными переменными типа Bool программа возвращает результат логических операций Not, And, Or, Xor и операций сравнения.

option explicit 'запрет на использование необъявленных переменных

dim x,y 'две рабочие переменные

' вводим переменные

x=Inputbox("Введите значение переменной x:",_

                           "Окно ввода значения переменной типа Bool")

y=Inputbox("Введите значение переменной y:",_

                           "Окно ввода значения переменной типа Bool")

'преводим x и y к типу Bool

x=CBool(x)

y=CBool(y)

msgbox "x = "&x&" ; "&"y = "&y&vbcrlf&_

"Not x --> "&(Not x)&vbcrlf&_

"x And y --> "&(x And y)&vbcrlf&_

"x Or y --> "&(x Or y)&vbcrlf&_

"x Xor y --> "&(x xor y)

msgbox "x = "&x&" ; "&"y = "&y&vbcrlf&_

"x = y --> "&(x=y)&vbcrlf&_

"x <> y --> "&(x<>y)&vbcrlf&_

"x > y --> "&(x>y)&vbcrlf

Пример 9.

‘Имя файла Double_2.vbs

‘Программа возвращает значение некоторых функций.

option explicit 'запрет на использование необъявленных переменных

dim x,y ' рабочие переменные

' вводим переменные

x=Inputbox("Введите значение переменной x:",_

                           "Окно ввода значения переменной типа Double")

y=Inputbox("Введите положительное значение переменной y:",_

                           "Окно ввода значения переменной типа Double")

'преводим x и y к типу Double

x=CDbl(x)

y=CDbl(y)

msgbox "x="&x&" ; "&"y="&y&vbcrlf&_

"Абсолютное значение числа x: "&Abs(x)&vbcrlf&_

"Число E в степени x: "&Exp(x)&vbcrlf&_

"Целая часть числа x: "&Int(x)&vbcrlf&_

"Натуральный логарифм числа y "&Log(y)&vbcrlf&_

"Квадратный корень числа y: "&Sqr(y)&vbcrlf&_

"Синус числа x: "&Sin(x)&vbcrlf&_

"Косинус числа x: "&Cos(x)&vbcrlf&_

"Тангенс числа x: "&Tan(x)&vbcrlf&_

"Арктангенс числа x: "&Atn(x)&vbcrlf

Задачи для самостоятельного решения

1. Напишите программу, которая бы выводила в окне строчку: “Моя первая программа на VBScript!!!”, а ниже – кнопку ОК.
2. Создайте программу,  которая "спрашивает" имя,  а затем,  используя это имя, приветствует программиста.
3. Создайте программу,  которая запрашивает пароль,  а потом его распечатывает.
4. Напишите программу, которая “спрашивает” пароль для входа в систему, а после введения пользователем пароля и нажатия кнопки ОК выводит окно со значком критической ошибки и сообщением о том, что был введён неправильный пароль.
5. Напишите программу, в которой бы пользователь мог ввести название города-юбиляра (N) и количество исполнившихся ему лет (Х). После нажатия кнопки ОК должно выйти окно с поздравлением: “Поздравляем жителей города N с Х-летием!!!”.
6. Посчитайте среднее арифметическое трёх натуральных чисел.  
7. Напишите программу, которая находит квадратный корень произведения двух вещественных чисел одинакового знака.
8. Уберите лишние скобки у данного логического выражения:

y eqv (((x and y) or y)xor (x imp (x xor y)))

а затем напишите программу, которая по введённым значениям x и y типа Bool, вычисляла бы истинно или ложно данное логическое выражение.

9. Уберите лишние скобки у данного арифметического выражения:

(x-y)+23*(y/20)+((x\(2^3)) Mod 2)

а затем напишите программу, которая по введённым значениям x и y типа Integer, вычисляла бы данное арифметическое выражение.

10. Напишите программу, которая вычисляет сумму двух введённых чисел типа Integer и переводит её в шестнадцатеричную систему.
11. Вычислите диагональ квадрата со стороной a.
12. Дан радиус круга.  Напишите программу,  которая вычисляет площадь этого круга.
13. Дан радиус окружности.  Напишите программу,  которая вычисляет длину этой окружности.
14. Известны диагонали  ромба.  Создайте  программу,  вычисляющую площадь ромба.
15. Создайте программу,  которая находит площадь трапеции  по  ее основаниям и высоте.
16. Вычислите  (а) площадь  прямоугольного  треугольника,  (б)длину  гипотенузы  по двум его катетам;  (в) длину одного из его катетов по гипотенузе и второму катету.
17. Вычислите объём цилиндра с радиусом основания R и высотой h. Известны длины сторон прямоугольника. Вычислите его периметр, площадь и длину диагонали.
18. Определите координату середины отрезка (x,y), если известны координаты концов отрезка: (2, 6 ) и (8, 10).
19. Даны  декартовы  координаты вершин треугольника (в плоскости). Напишите программу, вычисляющую площадь и периметр этого треугольника.
20. Определите  расстояние,  пройденное физическим телом за время t,  если тело движется с постоянным ускорением а и имеет в начальный момент времени скорость v.
21. Определите время свободного падения физического тела с высоты h.