ภาษาปาสคาล

ประวัติภาษาปาสคาล

          ภาษาปาสคาลสามารถใช้กับเครื่องคอมพิวเตอร์ได้ในหลายระดับตั้งแต่เครื่องระดับเล็กสุดเช่น  แล็ปท็อบ  จนกระทั่งเมมเฟรม  ซึ่งโครงสร้างของภาษาที่ไม่แตกต่างกันมากนัก  สำหรับในเครื่องระดับไม่โครคอมพิวเตอร์ในปัจจุบันจะมีการพัฒนาซอฟต์แวร์ที่ชื่อเรียกว่า  เทอร์โบปาสคาล  เพื่อใช้กับเครื่องระดับไม่โครคอมพิวเตอร์โดยเฉพาะ  ซึ่งมีการเพิ่มเติมเครื่องมือในการใช้งานต่างๆมากมาย  จากปาสคาลมาตรฐาน  ในปัจจุบันมีการพัฒนาเทอร์โบปาสคาล  จากเวอร์ชั่น  1.0  2.0  3.0  4.0  5.0 5.5  6.0  จนกระทั่งมาถึงเวอร์ชั่น  7.0  ในปัจจุบัน  และมีเวอร์ชั่นทำงานบนวินโดว์  3.xx  และวินโดว์  95

คุณลักษณะของภาษาปาสคาล

          ภาษาปาสคาลเป็นภาษาชั้นสูง(Hight  level  language)  อีกภาษาหนึ่งที่ได้รับความนิยมในการใช้งานมากในปัจจุบัน  รูปแบบของคำสั่งจะมีลักษณะเป็นภาษาอังกฤษ  ทำให้ง่ายต่อการเขียน  และการจดจำ  เช่น  คำสั่ง  read  write  if then  เป็นต้น  นอกจากนี้ตัวโปรแกรมยังมีลักษณะทีเป็นโครงสร้าง(Structure  Programming)      ทำให้ง่ายต่อการศึกษา  ทำความเข้าใจ  หรือการแก้ไขโปรแกรม  และยังเป็นภาษาที่มีใช้ได้ในหลายระบบคอมพิวเตอร์  นอกจากนี้ยังเป็นภาษาที่เหมาะกับงานทุกประเภท  ไม่ว่าจะเป็นงานทางด้านวิทยาศาสตร์การคำนวณที่ซับซ้อน  งานทางด้านการศึกษา  ซึ่งเหมาะกับผู้เริ่มเขียนโปรแกรม

โครงสร้างของภาษาปาสคาล

          ก่อนที่จะกล่าวถึงองค์ประกอบพื้นฐานต่างๆของภาษาปาสคาล  จะขอกล่าวถึงโครงสร้างหลักของภาษาปาสคาลก่อน ซึ่งภาษาปาสคาลโดยทั่วจะประกอบด้วยส่วนประกอบหลัก  2  ส่วนคือ  ส่วนหัวโปรแกรม(Programe  Heading)และกลุ่มคำสั่ง(program  block)

ส่วนหัวของโปรแกรม(Program  heading)

จะต้องเริ่มต้นด้วยคำว่า  Program  แล้วตามด้วยชื่อของโปรแกรม  ตัวอย่างเช่น

          Program  alas;  หรือ  Program  alaska;

ถ้าเป็นภาษาปาสคาลมาตรฐาน(Standard  Pascal)   ต้องมีคำว่า  input  และ/หรือ  output  อยู่ภายในวงเล็บหลังชื่อโปรแกรมเพื่อแสดงถึง  Standard  input  และ   Standard  Output  ของระบบคอมพิวเตอร์นั้นๆตัวอย่าง

          Program  alas(input,output);  หรือ Program  alaska(Output);

หมายเหตุ  **  ต้องมีเครื่องหมาย  semicolon(;)  เมื่อจบแต่ละประโยคคำสั่ง  เพื่อเป็นการแบ่งแยกประโยคคำสั่งเหล่านั้นออกจากกัน  **

ส่วนกลุ่มคำสั่ง(Program  Block)

          จะประกอบด้วย  2  ส่วนประกอบหลัก  ได้แก่

          ส่วนประกาศ(Declarations)

                   เป็นส่วนที่ใช้กำหนดประเภทของข้อมูลแบบต่างๆเช่น  การประกาศตัวแปร(Variable)  การประกาศค่าคงที่(Constands)หรือชนิดข้อมูล (Data  types)เป็นต้น

ส่วนของคำสั่ง(Exeutable  Statements)

          เป็นส่วนของประโยคคำสั่ง  ที่มีผลให้การปฏิบัติการอย่างใดอย่างหนึ่ง  ส่วนของคำสั่งนี้มักเป็นส่วนที่อยู่ในขอบเขตของ  Begin และ End

องค์ประกอบพื้นฐานของภาษาปาสคาล

          ก่อนที่จะเริ่มต้นเขียนโปรแกรมไม่ว่าจะเป็นภาษาใดก็ตาม  ควรจะต้องมีการศึกษาองค์ประกอบพื้นฐานซึ่งถือว่าเป็นหน่วยย่อยที่สุดของภาษาแต่ละภาษานั้น  สำหรับภาษาปาสคาลมีองค์ประกอบพื้นฐานต่างๆที่ควรจะต้องรู้จักก่อนเขียนโปรแกรมกังนี้

1        ตัวอักขระ(Character)

2        ชื่อ(Identifiers)

3        คำสงวน(Reserved  Words)

4        ชื่อมาตรฐาน(Standard  Identifiers)

5        ข้อมูลแบบพื้นฐาน(Simple  Data  Types)

6        ค่าคงที่(Constans)

7        ตัวแปร(Variables)

8        นิพจน์(Expressions)

9        ประโยคคำสั่ง(Statements)

10   โพรซิเจอร์ละฟังก์ชัน(Procedures  and  Functions)

ตัวอักขระ(Character)

          หมายถึงสัญลักษณ์ต่างๆที่ไม่สามารถนำไปใช้ในการคำนวณได้แบ่งออกได้เป็น  3  ประเภทคือ

• ตัวเลข(numeric)  ได้แก่เลขฐานสิบ  0  ถึง  9
• ตัวอักษร(Alphabetic) ได้แก่  ตัวอักษรภาษาอังกฤษ  A ถึง Z
• สัญลักษณ์พิเศษ(Special  Symbol)ได้แก่เครื่องหมายทางคณิตศาสตร์  และสัญลักษณ์ต่างๆเช่น

+        .         <       (        [

-        :         <       )        ]

*        ;         >       (*      

/         ,         >       *)

:=       ‘        <>     {

=       ^        ..        }

หมายเหตุ  1  ในบางระบบคอมพิวเตอร์  อาจใช้เครื่องหมาย  (* และ *)  และ { และ }       ตามลำดับ  หรือ  อาจใช้ (. และ .) แทน [ และ ] ตามลำดับ

2       สัญลักษณ์พิเศษบางตัวอาจประกอบขึ้นจากสัญลักษณ์พิเศษสองตัวมาประกอบกันเช่น := <= >= <>  เป็นต้น

ชื่อ(Identifiers)

          เป็นการกำหนดชื่อต่างๆเช่น  ชื่อค่าคงที่  ชื่อตัวแปร  ชื่อโปรแกรม  ชื่อ ฟังก์ชัน  ชื่อประเภทข้อมูล  ชื่อฟิลด์ในเรคคอร์ด   ชื่อยูนิต  หรือชื่อมาตรฐาน  เพื่อนำไปใช้งานในโปรแกรม  ซึ่งเป็นชื่อที่ผู้เขียนโปรแกรมกำหนดขึ้นมา

การกำหนดชื่อมีกฎเกณฑ์ดังต่อไปนี้

• ประกอบด้วยตัวอักษรตั้งแต่  A ถึง Z  หรือตัวเลขตั้งแต่  0  ถึง  9  ที่ไม่มีสัญลักษณ์พิเศษอื่นๆอยู่
• ขึ้นต้นด้วยตัวอักษรภาษาอังกฤษ  (ห้ามเป็นตัวเลข)  และตัวถัดไปอาจเป็นตัวเลข  ตัวอักษร  หรือ  เครื่องหมาย  Underscore(_)ก็ได้
• ตัวอักษรตัวใหญ่กับเล็กจะถือว่าเหมือนกัน  เช่น  Num  กับ num  จะถือว่าเป็นชื่อเดียวกัน
• ชื่อตัวแปรจะมีความยาวได้ไม่เกิน  255  ตัวอักขระ
• ชื่อจะต้องไม่เป็นคำสงวน(Reserve  word)เช่น begin end if


คำสงวน(Reserved  Word)

          เป็นคำเฉพาะที่ภาษาปาสคาลได้สร้างหรือกำหนดขึ้นมา  เพื่อใช้ในตัวภาษาโดยเฉพาะ  ซึ่งผู้เขียนโปรแกรมไม่สามารถนำไปกำหนดเป็นชื่อ(Identifires) ได้เช่น  begin  ไม่สามารถนำไปกำหนดเป็นตัวแปร  หรือชื่อโปรแกรมได้เป็นต้น

          ในภาษาปาสคาล  ถ้าเป็นคำสงวน  มักนิยมเขียนด้วยตัวอักษรใหญ่  เพื่อให้มีความแตกต่างจากชื่ออื่นๆ

ตัวอย่างคำสงวน

ชื่อมาตรฐาน(Standard  Identifiers)

          เป็นชื่อที่ภาษาปาสคาลได้สร้างหรือกำหนดขึ้นมาให้มีคุณสมบัติเฉพาะอย่าง  เพื่อให้ผู้เขียนโปรแกรมสามารถนำไปใช้งานได้  โดยชื่อมาตรฐานเหล่านี้อาจเป็นชนิดข้อมูลหรือโพรซีเจอร์หรือฟังก์ชัน  เช่น  integer  คือชื่อมาตรฐานของภาษาปาสคาลที่มีคุณสมบัติคือเป็นชนิดข้อมูลเลขจำนวนเต็ม

ตัวอย่างของชื่อมาตรฐาน

ข้อมูลแบบพื้นฐาน(Simple  Data  types)

          ภาษาปาสคาลมีข้อมูลพื้นฐานหลายแบบด้วยกัน  ได้แก่  integer  real  character  string  boolean จะได้กล่าวถึงข้อมูลพื้นฐานในแต่ละแบบพอสังเขปก่อนดังนี้

• ข้อมูลแบบจำนวนเต็ม(integer)

หมายถึงตัวเลขที่มีค่าเป็นเลขจำนวนเต็ม  ไม่มีเศษเหลือทศนิยมซึ่งมีค่าได้ตั้งแต่  -32768   ถึง  32767  (สำหรับเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์)ได้แก่ 

เลขจำนวนเต็มบวก  เลขจำนวนเต็มลบ  และเลขฐานเต็มศูนย์

• ข้อมูลแบบเลขจำนวนจริง(real)

หมายถึงชุดของตัวเลขที่ประกอบด้วยตัวเลข  จุดทศนิยม  ตัวเลขหลังจุดทศนิยม  รวมทั้งเครื่องหมายบวกหรือลบ

ขอบเขตของเลขจำนวนจริงนี้จะอยู่ที่ค่า  ระหว่าง  1*10^-38 และ  1*10³⁸  ซึ่งจะสามารถเขียนเลขจำนวนจริงนี้ให้อยู่ในรูปแบบของเลขยกกำลัง(Exponent)โดยใช้ตัวอักษร  E  เป็นสัญลักษณ์ที่แสดงการคูณ

• ข้อมูลแบบอักขระ(Character)

ได้แก่ตัวอักขระเพียง  1  ตัว  ที่อยู่ภายในเครื่องหมาย  Single  Quote หรือ  apostrophes(‘’)  ซึ่งอาจเป็นตัวอักษร หรือตัวเลขหรือสัญลักษณ์พิเศษต่างๆและเป็นข้อมูลที่ไม่สามารถนำไปคำนวณไดๆได้  เช่น  ‘A’ ‘2’  ‘*’ ‘*’ เป็นต้น

• ข้อมูลแบบสตริง(string)

ได้แก่กลุ่มของตัวอักขระ(Character)  ที่นำนาเขียนเรียงกันอยู่ภายในเครื่องหมาย ‘ ’ และไม่สามารถนำไปคำนวณใดๆได้  ข้อมูลชนิดนี้มีความยาวสูงสุดถึง  255  ตัวอักขระ

หมายเหตุ  ในกรณีที่ต้องการให้ข้อความสตริงมีเครื่องหมาย  apostrophes(‘)  อยู่ด้วยจะต้องใส่เครื่องหมาย   apostrophes อีกหนึ่งตัว  ติดกับเครื่องหมาย  apostrophes  ที่ต้องการนอกจากนี้สตริงที่ไม่มีตัวอักขระใดๆ  อยู่เลย(‘’)  จะเรียกว่า  Null string

• ข้อมูลแบบตรรกศาสตร์(boolean)

เป็นข้อมูลที่แสดงถึงการตัดสินใจ  ว่าข้อความหรือนิพจน์(Expression)นั้นจริงหรือเท็จ (true or false)ข้อมูลแบบตรรกศาสตร์มีค่าข้อมูลอยู่  2  แบบ คือ  true กับ  false   ตัวอย่างเช่น

     เลขจำนวนเต็ม  10  เป็นเลขคู่  ใช่หรือไม่  คำตอบคือ  true

ค่าคงที่(constants)

          เป็นค่าคงที่ที่กำหนดข้นมาเพื่อนำไปประมวลผลในโปรแกรม  เป็นค่าคงที่ที่ไม่สามารถเปลี่ยนแปลงค่าได้  ข้อมุลของค่าคงที่เป็นได้ทั้งข้อมุลชนิดตัวเลข  ตัวอักขระ   ตัวอักษร หรือข้อมูลทางตรรกศาสตร์

          ประโยชน์ของค่าคงที่

• ในกรณีที่ต้องการใช้ค่าคงที่เดียวกันหลายๆครั้งในโปรแกรม การใช้ค่าคงที่จะทำให้การเขียนโปรแกรมได้ดีและมีข้อผิดพลาดน้อย  กะทัดรัดกว่าการเขียนโปรแกรมด้วยการแทนค่าค่าคงที่จริง  ในโปรแกรม
• ทำให้ง่ายต่อการแก้ไข  เปลี่ยนแปลงค่าคงที่

การเรียกใช้งานค่าคงที่

          ในภาษาปาสคาล  การใช้ค่าคงที่ในโปรแกรม  จะต้องมีการประกาศชื่อค่าคงที่นั้นไว้ก่อนจะเรียกเสมอการประกาศค่าคงที่  ทำได้โดยการใช้คำสั่งดังนี้

รูปแบบ

• Identifier  หมายถึง  ชื่อค่าคงที่
• Constant  หมายถึง  ค่าคงที่

ตัวอย่างการประกาศค่าคงที่

                   Const  fraction = 0.166667;

                             Title = ’alaska’;

จากตัวอย่างจะมีชื่อค่าคงที่  2 ชื่อ  fraction  ซึ่งเก็บค่าคงที่ชนิดตัวเลขจำนวนจริง  title  เก็บค่าคงที่ชนิดสตริง

ตัวแปร(Variables)

          เป็นชื่อ(identifier) ชนิดหนึ่งสำหรับใช้เก็บข้อมูลในการประมวลผลในโปรแกรมที่สามารถเปลี่ยนแปลงค่าได้ตลอดเวลา  การประกาศชื่อตัวแปร  เป็นการจองเนื้อที่ในหน่วยความจำของเครื่องสำหรับเก็บข้อมูลของตัวแปร  การนำข้อมูลมาประมวลผลในการเขียนโปรแกรมจะอ้างถึงตัวแปร  แทนการอ้างถึงตำแหน่งของข้อมูลเพื่อให้ได้ข้อมูลที่เก็บไว้ในหน่วยความจำ

          เกณฑ์การตั้งชื่อตัวแปร

          เป็นการตั้งชื่อ  identifier  ชนิดหนึ่งดุรายละเอียดจากการตั้งชื่อ  identifier

การเรียกใช้งานตัวแปร

          ก่อนการเรียนใช้ตัวแปร  จะต้องทำการประกาศตัวแปรในส่วนการประกาศก่อนเสมอ  โดยมีรูปแบบการประกาศตัวแปรดังนี้

• Identifier  หมายถึง ชื่อตัวแปร(Variable name)  ที่ใช้สำหรับการเรียกใช้งานในโปรแกรม
• Type  หมายถึง  ชนิดข้อมูลของตัวแปร  ซึ่งอาจเป็น  integer  real  string  character หรือ boolean
• ชนิดข้อมูลที่จะเก็บอยู่ในตัวแปรแต่ละตัว  ต้องสัมพันธ์กับชนิดของตัวแปรที่ประกาศไว้ในส่วนของ var   นี้ด้วย

ในกรณีที่มีตัวแปรหลายตัวที่มีชนิดของข้อมูลแบบเดียวกัน  สามารถประกาศตัวแปร  ได้อีกแบบดังนี้

ตัวแปรแต่ล่ะตัวจะถูกคั่นด้วยเครื่องหมาย  comma(,)

นิพจน์(Expression)

          นิพจน์คือกลุ่มของข้อมูล  ซึ่งประกอบด้วยโอเปอแรนด์และโอเปอเรเตอร์  โดยโอเปอแรนด์(operand)  ประกอบด้วยตัวแปร  ค่าคงที่  1  ตัวหรือมากกว่า  ซึ่งเชื่อมกันโดยสัญลักษณ์ทางการคำนวณหรือเปรียบเทียบที่เรียกว่า  โอเปอเรเตอร์(operator)

• นิพจน์ทางคณิตศาสตร์

เป็นนิพจน์ที่ประกอบด้วยโอเปอเรเตอร์  ที่เป็นสัญลักษณ์แสดงความสัมพันธ์การเปรียบเทียบเช่น  มากกว่า  น้อยกว่า  เท่ากับเป็นต้น  หรือสัญลักษณ์ทางตรรกศาสตร์ได้แก่  and  or  not

ประโยคคำสั่งปฏิบัติการ(Executable  Statements)

          เป็นคำสั่งในโปรแกรมที่สั่งให้คอมพิวเตอร์ปฏิบัติการอย่างใดอย่างนึ่งสามารถแบ่งออกได้เป็นหลายกลุ่มด้วยกันเช่น

• คำสั่งการกำหนดค่า(Assignment  Statement)

การกำหนดค่าให้กับตัวแปรใช้เครื่องหมาย  :=  ตัวอย่างเช่น 

Alas := 100.00;

Alas2:=0.07*alas;

ข้อสังเกตุ  ในภาษาปาสคาลสัญลักษณ์ที่ใช้กำหนดค่าข้อมูลให้กับตัวแปร  จะใช้เครื่องหมาย := ไม่ใช่เครื่องหมาย =  เหมือนกับภาษาอื่น  ยกเว้นส่วนของการกำหนดค่าในส่วนของการประกาศตัวแปร(Declaration) ที่สามารถใช้เครื่องหมาย  = ได้เช่น

 Const  alas=10;

หรือการเปรียบเทียบนิพจน์ทางตรรกศาสตร์  ก็สามารถใช้เครื่องหมาย  =  ได้เช่นกัน

• คำสั่งการเปรียบเทียบเงื่อนไข(Condition  statement)

หมายถึงคำสั่งเปรียบเทียบเงื่อนไขทางตรรกศาสตร์  เพื่อตัดสินใจเลือกการปฏิบัติการอย่างใดอย่างหนึ่งตัวอย่างเช่น

If  sex=’m’ then write(‘male’)

Else write(‘female’);

เป็นคำสั่งการเปรียบเทียบเงื่อนไขโดยถ้าค่าข้อมูลที่เก็บอยู่ในตัวแปร  sex  มีค่าเท่ากับ  ‘M’  จะพิมพ์ข้อความ  ว่า male  แต่ถ้าค่าของข้อมูลเป็น sex  มีค่าไม่เท่ากับ  ‘M’   female

• คำสั่งการทำซ้ำหรือการวนลูป(Repetitive  statement  or  looping)

เป็นคำสั่งให้มีการทำงานซ้ำๆตามคำสั่งต่างๆภายในลูปตามเงื่อนไขที่กำหนด  ตัวอย่างเช่น

Count:=1;

While(count<=100) do

Begin

Writeln(count);

Count:=count+1;

End;

          จากตัวอย่างข้างต้น  เป็นการใช้คำสั่ง  while….do โปรแกรมจะมีขั้นตอนการทำงานดังนี้

1        ตรวจสอบเงื่อนไขเป็นจริงหรือไม่  ในที่นี้ค่าของ count  มีค่าเริ่มต้นเท่ากับ  1  ดังนั้น  count<=100  จึงจะเป็นจริง

2        ทำงานตามคำสั่งที่อยู่ในลูป(ระหว่าง  begin และ  end)  ซึ่งได้แก่การพิมพ์ค่าตัวแปร  count  ออกมาทางจอภาพและการเพิ่มค่าตัวแปร  count  อีก1

3        กลับไปตรวจสอบเงื่อนไข  ถ้า  count<=100  ก็จะทำงานตามขั้นที่2  จนกว่า  count  มีค่ามากกว่า  100  จึงสะออกจากลูป

หรือ

              count:=1;

Repeat

Writeln(count);

Count:=count+1;

Until  count>100;

การใช้คำสั่ง  repeat….until  การทำงานรอยเหมือนกับ  while….do  ในตัวอย่างที่แล้ว

• คำสั่งกำหนดลำดับการทำงานของโปรแกรม(goto  statement)

เป็นคำสั่งให้เปลี่ยนลำดับการปฏิบัติการไปทำงานที่คำสั่งอื่น  โดยไม่มีการตรวจสอบเงื่อนไขใดๆตัวย่างเช่น

Goto  loopa

เป็นคำสั่งให้ไปทำคำสั่งถัดไป  ณ  คำสั่งที่มี  label  เป็น  loopa  ซึ่งต้องมีการประกาศ  label  ไว้ที่ต้นโปรแกรมด้วย

โพรซีเจอร์และฟังก์ชัน

          เป็นโปรแกรมย่อยที่เขียนแยกไว้เป็นส่วนหนึ่งของโปรแกรมหลัก  เพื่อทำหน้าที่อย่างใดอย่างหนึ่งโดยเฉพาะ  ภาษาปาสคาลสามารถสร้างโปรแกรมย่อย  2  ลักษณะ  คือ  โพรซีเจอร์และฟังก์ชัน  ทั้งโพรซีเจอร์และฟังก์ชันสามารถแบ่งอกเป็น 1 โพรซีเจอร์และฟังก์ชันมาตรฐาน(Standard  Procedures  and  Function) และ 2 โพรซีเจอร์และฟังก์ชันที่สร้างขึ้นเอง(Users-defined  procedures  and  functions)

• โพรซีเจอร์และฟังก์ชันมาตรฐาน(Standard  procrdures  and  function)

เป็นโพรซีเจอร์และฟังก์ชันที่ภาษาปาสคาลสร้างมาให้แล้ว  ผู้เขียนโปรแกรมสามารถที่จะนำมาใช้ในโปรแกรมได้ทันที ซึ่งไม่สามารถทำการแก้ไขเปี่ยนแปลงได้

เช่น  readln(a,c,d);

 Writeln(a,b,c);

คำสั่งแรกเป็นคำสั่งรับค่าข้อมูลจากแป้นพิมพ์โดยข้อมูลจะเก็บไว้ที่ตัวแปร  a b c ตามลำดับ

คำสั่งที่สองเป็นคำสั่งการพิมพ์ค่าของข้อมูลในตัวแปร  a b cตามลำดับ  ตัวแปร a b c จะสามารถเรียกได้ว่าเป็นพารามิเตอร์(parameters) ที่ต้องการส่งค่า  a b c ให้แก่  โพรซีเจอร์  มาตรฐานคือ  readln  และ  writeln นั่งเอง

• โพรซีเจอร์และฟังก์ชันที่สร้างขึ้นเอง(user-defined  Procedure  and  function)

เป็นโพรซีเจอร์และฟังก์ชันที่ผู้เขียนโปรแกรมเป็นผู้สร้างขึ้นเอง  เพื่ออำนวยความสะดวกในการทำงานบางอย่างซึ่งจะสามารถทำการแก้ไขหรือเปลี่ยนแปลงได้