Pascal/Istruzioni di controllo

If,then,else

In qualcuno degli esempi precedenti si è vista la sintassi con if,then e else;vediamo in cosa consiste; Nella pratica,questo costrutto consente la scelta fra due alternative:se(if) c'è una certa condizione allora(then) il programma esegue una certa istruzione;altrimenti(else) esegue un'altra istruzione:

if condizione  then istruzione
       else istruzione;

che come abbiamo già visto permette la scelta fra un caso vero e un caso falso e in base a questo esegue il contenuto del then o dell'else. Spesso il ramo in else non serve.

Più precisamente,quando le istruzione che seguono il then sono più di una,esse devono essere comprese tra begin e end;ciò vale anche per le istruzioni che seguono l'else

if condizione then
      begin
         istruzione 1;
         istruzione 2;
         ...
         istruzione n
      end
   else
      begin
         istruzione 1;
         istruzione 2;
         ...
         istruzione n
       end;

Si nota come a l'end che segue le istruzioni dopo il then non segue un punto e virgola;e che all'istruzione prima di end non è obbligatorio che sia seguito un punto e virgola.

Facciamo un esempio pratico:si vuole calcolare la radice quadrata di un numero;ma se il numero dovesse essere negativo,la radice quadrata non può essere espressa con i numeri reali. Il programma deve perciò:

• Acquisire il numero
• Se il numero è positivo,allora ne calcola la radice quadrata e espone il risultato;altrimenti scrive un messaggio;

program radice_quadrata;
var n,r:real;
  begin
    writeln('Inserisci un numero positivo');
    readln(n);
    if n>=0 then
      begin
       r:=sqrt(n);
       writeln('La radice quadrata del numero inserito è',r:8:3);
      end
    else writeln('La radice di un numero negativo non può essere espressa con numeri reali');
    readln;
   end.

Case...of,else

Questo metodo permette di fare scelte più complesse;la sintassi è

case selettore of
     valore 1 : begin 
                    istruzioni;
                    end;
     valore 2 : begin
                    istruzioni;
                    end;
     ... 
     
     valore n : begin
                    istruzioni
                    end; 
  
 else: begin
             istruzioni;
             end;
 end;

Con il costrutto case, il valore della variabile selettore viene confrontato con il valore di ogni singolo caso, quando viene trovato un caso che eguaglia il selettore l'istruzione che segue viene eseguita; poi il controllo passa alla prima istruzione dopo il costrutto case. Se nessun caso soddisfa il selettore, viene eseguita l'ultima istruzione, quella individuata dalla parola else.Se la parte con else viene omessa e il selettore non è compreso tra nessuno dei casi in elenco,si passa anche in questo caso alla prima istruzione dopo il contrutto case.Quando c'è solo un istruzione che segue un certo caso,si può omettere begin e end. Occorre fare attenzione che il costrutto case termina con un end.

Facciamo un esempio del costrutto case:

case Contatore of
  1, 2, 50, 210: writeln(contatore);
  30, 60..80 : begin
                 writeln(variabile); 
               end;
end; 

alcune considerazioni sull'esempio proposto:

• abbiamo omesso la parte facoltativa else
• sono state scritte delle liste di possibili casi
• è stato usato un range di valori x..y;al terzo rigo,60..80 sta a indicare tutti i valori compresi o uguali tra 60 e 80.

Strutture Iterative

In Pascal abbiamo diversi tipi di struttura iterative (in genere vengono detti "cicli"):

For

Questa struttura, ci permette di ripetere una determinata serie di istruzioni per un numero finito di volte. La sua sintassi è:

for Contatore:=valore_iniziale to valore_finale do
     begin
       istruzione 1;
       istruzione 2;
       ...
       istruzione n;
     end;

Nella pratica questo costrutto consente la ripetizione di un certo gruppo di istruzioni fino a quando la variabile contatore raggiunge un certo valore: per(for) contatore:=valore_iniziale fino a(to) valore_finale fai(do) un gruppo d'istruzioni.

Per Contatore s'intende una variabile (di solito vengono usate le lettere I,L,M,N,J,K),che da un valore iniziale cresce di un certo valore ogni ciclo d'istruzioni;fino a che non raggiunge il valore_finale,che rappresenta il valore per il quale il ciclo terminerà.

L'iterazione può anche procedere in modo che la variabile contatore decresca a ogni ciclo;in questo caso la sintassi è:

for contatore:=valore_iniziale downto valore_finale do
    begin
      istruzione 1;
      istruzione 2;
      ...
      istruzione n;
    end;

Facciamo un esempio:scrivamo un programma che calcoli la somma dei primi n numeri naturali. Il programma deve:

• Leggere n;
• Con un ciclo for,sommare tutti i numeri da 1 a n;
• Esporre il risultato.

program sommatoria;
var i,n,s:integer;
 begin
   s:=0;
   writeln('Inserisci n');
   readln(n);
    for i:=1 to n do
     begin
      s:=s+i;
     end;
   writeln('La somma dei primi n è',s);
   readln;
 end.

Vediamo il programma riga per riga:

• Dichiarazione del programma;
• Dichiarazione delle variabili:i è la variabile contatore,n fa da valore finale del ciclo for,q è di volta in volta il quadrato di i,s è la somma dei quadrati dei numeri fino a n.
• Inizio del programma
• La somma è inizialmente uguale a 0;
• Messaggio di testo;
• Il programma legge n;
• Il ciclo for:per i uguale a 1 fino a che i non sia uguale a n,esegue il gruppo d'istruzioni:
• Inizio del ciclo;
• Alla variabile s viene assegnata la somma del valore di s+i;prima del ciclo s era uguale a 0;

quindi s:=1;

• Fine del ciclo;se i è diverso da n,il ciclo viene riavviato,altrimenti,si prosegue all'istruzione successiva.Automaticamente,alla fine del ciclo,i viene incrementato di 1.

Vediamo cosa sarebbe successo se n fosse stato,ad esempio,50:

• i:=2,diverso da 50,quindi il ciclo continua;
• s:=s+i,cioè s:=1+2;infatti la variabile s aveva valore 1,alla fine della prima fase del ciclo.
• Reinizia il ciclo;i:=3,diverso da 50,quindi il ciclo continua;
• s:=s+1;cioè s:=3+3;
• E così via,fino a quando i sia diverso da 50.

While do

Questo ciclo corrisponde ad una struttura decisionale a condizione in testa.

La sua sintassi e':

 while condizione do
 begin
      istruzione 1;
      istruzione 2;
      ...
      istruzione n;
 end;

Ovvero:mentre(while) c'è una certa condizione fai(do) le istruzioni all'interno del ciclo. Fino a quando la condizione è vera,il ciclo viene eseguito. Tra begin ed end vanno inserite le istruzioni che cambiano il valore di un qualche cosa affinché la condizione si avveri. È importante fare attenzione che ci sia all'interno del ciclo qualcosa che modifichi il valore della condizione, altrimenti il ciclo si ripete all'infinito e il programma non giungerà mai alle righe che seguono l'istruzione end. Questo è un comune errore che con un po' di attenzione si può evitare.Se vi è una sola istruzione, begin e end possono essere omessi.

Ad esempio

 ...
 x:=1;
 while x<>5 do
   x:=x+1;
 ...

In questo esempio viene eseguito quanto scritto all'interno del ciclo finché viene verificata la condizione, cioè ad x viene sommato 1 fino a che il suo valore non sia uguale a 5,e quindi la condizione iniziale del ciclo diventi falsa.

Repeat Until

Dopo aver parlato di If...Then...Else, e dei cicli For, While Do, chiudiamo il discorso sui cicli con Repeat...Until.

La sua sintassi e':

 ... 
 Repeat 
   istruzione 1; 
   istruzione 2;
   ... 
   istruzione n; 
 Until condizione; 
 ...  

In sostanza questo ciclo ripete le istruzioni comprese tra Repeat ed Until(dall'inglese,finchè) fino al verificarsi della condizione espressa, detta a volte anche condizione di uscita. Anche in questo caso occorre porre attenzione al fatto che la condizione di uscita deve diventare vera in qualche modo, altrimenti finiamo in un loop infinito perdendo il controllo del programma.

Ad esempio

...
x:=1;
repeat
x:=x+1;
until x=5;

In questo caso,x viene sommato a 1 fino a chè il suo valore sia diverso da 5;quando x=5,si esce dal ciclo.

For, While, Repeat Until

Nel caso del ciclo For il numero di cicli eseguiti è noto, poiché il contattore parte da un elemento iniziale ed arriva fino all'elemento finale. Nel caso di While e di Repeat Until il numero di volte che viene ripetuto il ciclo generalmente non è noto a priori, in quanto dipende dal cambiamento che subisce la variabile che controlla la condizione. C'è da notare che le istruzioni del ciclo Repeat Until verranno eseguite almeno una volta, poiché la condizione viene verificata alla fine, dopo il codice del ciclo. Mentre la condizione di ingresso di un ciclo while essendo testata prima di eseguire il codice associato al ciclo, potrebbe se questa risulta falsa non fare nulla e riprendere dalle istruzioni che si trovano dopo il ciclo; è importante quindi verificare con attenzione se il flusso di esecuzione del programma entra almeno qualche volta nel codice del ciclo, controllando se la condizione di ingresso risulta vera almeno in qualche caso.