Поиск по сайту:



Проверить аттестат

Мы принимаем Яндекс.Деньги

«VBA Представление данных в памяти, типы данных, идентификаторы, переменные, массивы»

Файл: 4 КБ
Поделиться:

3.1 Программный способ записи алгоритмов
3.2 Представление данных в памяти
3.3 Типы данных
3.4 Идентификаторы, переменные, массивы
3.5 Операции, выражения, операторы


 

3.1 Программный способ записи алгоритмов
При записи алгоритма в словесной форме, в виде блок-схемы или на псевдокоде допускается определенный произвол при изображении команд. Вместе с тем такая запись точна настолько, что позволяет человеку понять суть дела и исполнить алгоритм.
Алгоритм, предназначенный для исполнения на компьютере, должен быть записан на "понятном" ему языке. И здесь на первый план выдвигается необходимость точной записи команд, не оставляющей места для произвольного их толкования.
Следовательно, язык для записи алгоритмов должен быть формализован. Такой язык принято называть языком программирования, а запись алгоритма на этом языке - программой для компьютера.
В настоящее время в мире существует несколько сотен реально используемых языков программирования. Для каждого есть своя область применения.
Любой алгоритм есть последовательность предписаний, выполнив которые можно за конечное число шагов перейти от исходных данных к результату. В зависимости от степени детализации предписаний обычно определяется уровень языка программирования - чем меньше детализация, тем выше уровень языка.
По этому критерию можно выделить следующие уровни языков программирования:
 машинные;
 машинно-оpиентиpованные (ассемблеpы);
 машинно-независимые (языки высокого уровня).
Машинные языки и машинно-ориентированные языки - это языки низкого уровня, требующие указания мелких деталей процесса обработки данных.
Языки же высокого уровня имитируют естественные языки, используя некоторые слова разговорного языка и общепринятые математические символы. Эти языки более удобны для человека.
Языки высокого уровня делятся на:
 алгоритмические (Basic, Pascal, C и др.), которые предназначены для однозначного описания алгоритмов;
 логические (Prolog, Lisp и др.), которые ориентированы не на разработку алгоритма решения задачи, а на систематическое и формализованное описание задачи с тем, чтобы решение следовало из составленного описания.
 объектно-ориентированные (Object Pascal, C++, Java и др.), в основе которых лежит понятие объекта, сочетающего в себе данные и действия над нами. Программа на объектно-ориентированном языке, решая некоторую задачу, по сути описывает часть мира, относящуюся к этой задаче. Описание действительности в форме системы взаимодействующих объектов естественнее, чем в форме взаимодействующих процедур.
Алгоритмический язык (как и любой другой язык) образуют три его составляющие: алфавит, синтаксис и семантика.
Алфавит - это фиксированный для данного языка набор основных символов, т.е. "букв алфавита", из которых должен состоять любой текст на этом языке - никакие другие символы в тексте не допускаются. Из символов алфавита формируются лексемы языка:
 константы;
 идентификаторы;
 знаки операций;
 ключевые (служебные, иначе зарезервированные) слова;
 разделители (знаки пунктуации).
Синтаксис - это правила построения фраз, позволяющие определить, правильно или неправильно написана та или иная фраза. Точнее говоря, синтаксис языка представляет собой набор правил, устанавливающих, какие комбинации символов являются осмысленными предложениями на этом языке.
Семантика определяет смысловое значение предложений языка. Являясь системой правил истолкования отдельных языковых конструкций, семантика устанавливает, какие последовательности действий описываются теми или иными фразами языка и, в конечном итоге, какой алгоритм определен данным текстом на алгоритмическом языке.
Каждое понятие алгоритмического языка подразумевает некоторую синтаксическую единицу (конструкцию) и определяемые ею свойства программных объектов или процесса обработки данных.
Понятие языка определяется во взаимодействии синтаксических и семантических правил. Синтаксические правила показывают, как образуется данное понятие из других понятий и букв алфавита, а семантические правила определяют свойства данного понятия
Основными понятиями в алгоритмических языках обычно являются данные, имена, операции и выражения, операторы.
3.2 Представление данных в памяти
Данные - величины, обрабатываемые программой. Имеется три основных вида данных: константы, переменные и массивы.
Константы - это данные, которые зафиксированы в тексте программы и не изменяются в процессе ее выполнения. Константы представляются в виде лексем, изображающих фиксированные числовые, логические, символьные или строковые значения.
Числовые константы могут быть целыми, вещественными (с фиксированной или плавающей точкой) и перечислимыми.
Целые константы могут быть десятичными, восьмеричными и шестнадцатиричными. Десятичная целая константа определена как последовательность десятичных чисел, начинающаяся не с нуля, если это не число нуль. Восьмеричные константы в Visual Basic for Application начинаются с префикса &O и содержат числа от 0 до 7. Шестнадцатиричные числа начинаются с префикса &H и содержат числа от 0 до 9 и латинские буквы от A до F.
Примеры констант: 123, &O247, &H1F.
Вещественные константы записываются в десятичной системе счисления и в общем случае содержат целую часть (десятичная целая константа), десятичную точку, дробную часть (десятичная целая константа), признак (символ) экспоненты E и показатель десятичной степени (десятичная целая константа, возможно со знаком).
Примеры констант: 123.456, 3.402823E38.
Перечислимые константы - это набор обычных целочисленных констант. Перечисляемый набор может содержать конечный набор уникальных целых значений, каждое из которых имеет особый смысл в текущем контексте. Перечисляемые наборы являются удобным инструментом, обеспечивающим выбор из ограниченного набора параметров. Например, если пользователь должен выбрать цвет из списка, то можно установить соответствие: черный = 0, белый = 1 и т.д.
Логические (булевы) константы могут иметь лишь одно из двух значений: да (истина, TRUE), нет (ложь, FALSE).
Символьные и строковые константы. В отличие от большинства языков программирования, где существуют отдельно символьные (содержащие один символ алфавита) и строковые (массив символов) константы, в VBA существуют только строковые, имеющие два типа значений:
 Строки переменной длины, которые могут содержать до приблизительно 2 миллиардов (2^31) символов.
 Строки постоянной длины, которые могут содержать от 1 до приблизительно 64K (2^16) символов.
Примеры строковых констант: "abcde", "информатика", "" (пустая строка).
В зависимости от значения константы по разному представляются в памяти ПК. Целые представляют последовательный набор фиксированного количества байтов, а вещественные, даже не отличаясь от целых по значению, имеют другую форму внутреннего представления, обусловленную применением арифметики с плавающей точкой при операциях с такими константами и представлением вещественного числа. В общем случае форма представления данных в памяти ПК определяется типом данных.
3.3 Типы данных
Тип данных определяет, каким образом биты данных, представляющие конкретное значение, хранятся в памяти ПК. В каждом языке программирования имеется свой фиксированный набор базовых типов данных. Некоторые языки позволяют создание дополнительных (пользовательских) типов данных. В VBA имеются следующие типы данных:
Тип данных Размер Диапазон значений
Byte (байт) 1 байт От 0 до 255.
Boolean (логический) 2 байт True или False.
Integer (целое) 2 байт От -32 768 до 32 767.
Long (длинное целое) 4 байт От -2 147 483 648 до 2 147 483 647.
Single (с плавающей точкой обычной точности) 4 байт От -3,402823E38 до -1,401298E-45 для отрицательных значений; от 1,401298E-45 до 3,402823E38 для положительных значений.
Double (с плавающей точкой двойной точности) 8 байт От -1,79769313486232E308 до -4,94065645841247E-324 для отрицательных значений; от 4,94065645841247E-324 до 1,79769313486232E308 для положительных значений.
Currency (денежный) 8 байт От -922 337 203 685 477,5808 до 922 337 203 685 477,5807.
Decimal (масштабируемое целое) 14 байт +/-79 228 162 514 264 337 593 543 950 335 без дробной части; +/-7,9228162514264337593543950335 с 28 знаками справа от запятой; минимальное ненулевое значение имеет вид +/-0,0000000000000000000000000001.
Date (даты и время) 8 байт От 1 января 100 г. до 31 декабря 9999 г.
Object (объект) 4 байт Любой указатель объекта.
String (строка переменной длины) 10 байт + длина строки От 0 до приблизительно 2 миллиардов.
String (строка постоянной длины) Длина строки От 1 до приблизительно 65 400.
Variant (числовые подтипы) 16 байт Любое числовое значение вплоть до границ диапазона для типа Double.
Variant (строковые подтипы) 22 байт + длина строки Как для строки (String) переменной длины.
Тип данных, определяемый пользователем (с помощью ключевого слова Type) Объем определяется элементами Диапазон каждого элемента определяется его типом данных.
Поясним некоторые характерные для VBA типы данных.
Byte - Массивы данного типа служит для хранения двоичных данных, например, изображений. Использование данного типа предохраняет двоичные данные во время преобразования формата.
Boolean - для хранения логических (булевых) значений. По умолчанию значением булевской переменной является False- ложь.
Currency - для хранения чисел с дробной частью до четырех цифр и целой частью до 15 цифр, то есть данных с фиксированной десятичной точкой, удобных для денежных вычислений. Числа с плавающей десятичной точкой (Single, Double) имеют больший диапазон значений, но могут приводить к ошибкам округления.
Decimal - в версии 5.0 поддерживается использование типа данных Decimal только в пределах типа Variant, т.е. невозможно описать переменную с типом Decimal. Пользователь, однако, имеет возможность создать переменную типа Variant с подтипом Decimal с помощью функции CDec.
Object - поскольку VBA является объектно-ориентированным языком, в нем можно манипулировать различными объектами, адреса расположения которых в памяти (указатели) имеют этот тип.
String - по умолчанию данные строкового типа имеют переменную длину и могут удлиняться или укорачиваться. Однако такие строки занимают на 10байт памяти больше, поэтому можно объявить строки фиксированной длины, чвно указав количество символов. Если количество символов будет меньше объявленного, то свободные места заполняются пробелами, при попытке занесения большего количества символов лишние отбрасываются.
Variant - может быть использован для хранения данных всех базовых типов без выполнения преобразования (приведения) типов. Применение данного типа позволяет выполнять операции, не обращая внимание на тип данных, которые они содержат. Удобен для объявления переменных, тип которых заранее неизвестен. Переменные этого типа могут содержать специальные значения: Empty, Null, Error.

3.4 Идентификаторы, переменные, массивы

Имена (идентификаторы) - употребляются для обозначения объектов программы (переменных, массивов, процедур и дp.). В VBA имена констант, переменных и процедур должны удовлетворять следующим требованиям:
 должны начинаться с буквы;
 не могут содержать точки и символов объявления типа;
 не могут быть длиннее 255 символов. Длина имен объектов не должна превышать 40 символов.
 не могут быть ключевыми словами (именами операций, операторов, встроенных функций).
Переменные представляют собой зарезервированное место в памяти ПК для хранения значения. Переменные обозначаются именами - словами, используемыми для ссылки на значение, которое содержит переменная, и характеризуются типом, определяющим вид данных, которые можно хранить в переменной. Переменные могут изменять свои значения в ходе выполнения программы. По умолчанию переменные имеют тип данных Variant, если в модуле отсутствует инструкция DefТип. Для явного указания типа переменной можно в конце ее имени указать символ описания типа:
Currency - @;
Double - #;
Integer - %;
Long - &;
Single - !;
String - $.
или объявления переменных. Объявить переменную - значит заранее сообщить программе о ее существовании. Объявление переменной производится специальным оператором. Одновременно с объявлением переменной после ее имени можно записать ключевое слово As, после которого задается тип переменной.
Инструкции DefТип используются на уровне модуля (т.е. их нельзя использовать внутри процедур) для задания типа данных, используемого по умолчанию для переменных, имена которых начинаются с соответствующих символов.
DefBool диапазонБукв[, диапазонБукв] . . .
DefByte диапазонБукв[, диапазонБукв] . . .
DefInt диапазонБукв[, диапазонБукв] . . .
DefLng диапазонБукв[, диапазонБукв] . . .
DefCur диапазонБукв[, диапазонБукв] . . .
DefSng диапазонБукв[, диапазонБукв] . . .
DefDbl диапазонБукв[, диапазонБукв] . . .
DefDec диапазонБукв[, диапазонБукв] . . .
DefDate диапазонБукв[, диапазонБукв] . . .
DefStr диапазонБукв[, диапазонБукв] . . .
DefObj диапазонБукв[, диапазонБукв] . . .
DefVar диапазонБукв[, диапазонБукв] . . .
Обязательный аргумент диапазонБукв имеет следующий синтаксис: буква_1[-буква_2]
Аргументы буква_1 и буква_2 указывают диапазон имен, для которых задается тип данных по умолчанию. Каждый аргумент представляет первую букву имени переменной и может быть любой буквой алфавита. Регистр символов в аргументе диапазонБукв не существенен.
Пример. DefInt A-K
Константы - имена, идентифицирующие некоторые неизменяемые числовые значения или строки текста. В отличие от переменных их нельзя изменить или назначить им новые значения. В VBA различают внутренние или системные константы, которые имеют префикс vb, например vbOK, и символические или определяемые пользователем с помощью ключевого слова Const константы. Имена констант имеют те же ограничения, что и имена переменных, тип данных, хранящихся в константе, задается так же, как для переменных.
Массивы - последовательности логически связанных элементов одного типа, которым присвоено одно имя. Положение элемента в массиве однозначно определяется его индексами (одним, в случае одномерного массива, или несколькими, если массив многомерный). Имена массивов имеют те же ограничения, что и имена переменных, тип данных, хранящихся в массиве, задается так же, как для переменных. Однако если массив имеет тип Variant, его отдельные элементы могут содержать данные разных типов.
В VBA существуют два вида массивов: массив фиксированного размера и динамический массив, размер которого может изменяться во время выполнения программы с помощью специальных операторов.
При объявлении массива фиксированной длины за его именем в круглых скобках задаются через запятую верхние границы каждой размерности, не превышающие максимального значения типа Long. По умолчанию нижняя граница равна 0, но ее можно задать явно с помощью ключевого слова To:
Lines (100 To 120) As String
При объявлении динамического массива список его размерностей оставляют пустым, а затем с помощью специального оператора назначают действительное число размерностей и элементов массива.
Примечание. В VBA массивы любых типов данных требуют 20 байт памяти плюс 4 байт на каждую размерность массива плюс число байт, требуемых для хранения данных. Объем памяти, требуемый для сохранения данных, рассчитывается как произведение числа элементов на размер элемента. Например, данные в одномерном массиве, который содержит четыре элемента типа Integer, требующих по 2 байт на элемент, занимают 8 байт. Вместе с 20 байт на массив и 4 байт на размерность общий требуемый объем составляет 32 байт.
Значение типа Variant, содержащее массив, требует 12 байт в дополнение к объему, требуемому массивом.
Структуры - в VBA нет понятия структуры, но есть определяемый пользователем с помощью инструкции Type тип данных. Типы данных, определяемые пользователем, могут содержать один или несколько элементов любого типа данных, массивы или ранее определенные пользователем типы. Например:
Type MyType
	MyName As String	' Имя записывается в строковую переменную.
	MyBirthDate As Date	' День рождения записывается в переменную даты.
	MySex As Integer	' Пол записывается в целую переменную
End Type				' (0 для женщины, 1 для мужчины).

3.5 Операции, выражения, операторы

Операции. В VBA существуют следующие типы операций:
 арифметические операции, используемые для выполнения математических вычислений: ^, *, /, \, Mod, +, -. Здесь \ - Возвращает результат целого деления двух чисел, Mod - Возвращает остаток при целом делении двух чисел (значение по модулю).
 операции сравнения, используемые для выполнения операций сравнения
< , > , <=, >= , = , <> ;
 логические операции, используемые для выполнения логических операций
And - Возвращает результат конъюнкции (логического И) для двух выражений с операциями сравнения, либо выполняет поразрядное сравнение двух числовых выражений:
Eqv - Используется для проверки логической эквивалентности двух выражений с операциями сравнения, либо выполняет поразрядное сравнение двух числовых выражений:
Imp - Выполняет операцию логической импликации для двух выражений с операциями сравнения, либо выполняет поразрядное сравнение двух числовых выражений:
Not - Выполняет над выражением операцию логического отрицания, а также поразрядное изменение значений каждого разряда переменной:
Or - Выполняет операцию логического ИЛИ (сложения) для двух выражений:
Xor - Выполняет операцию исключающего ИЛИ для двух выражений:
 операция конкатенации символьных значений дpуг с другом с образованием одной длинной строки:
& - Используется для слияния двух строковых выражений.
Выражения - предназначаются для выполнения необходимых вычислений, состоят из констант, переменных, функций (например, exp(x)), объединенных знаками операций.
Выражения записываются в виде линейных последовательностей символов (без подстрочных и надстрочных символов, "многоэтажных" дробей и т.д.), что позволяет вводить их в компьютер, последовательно нажимая на соответствующие клавиши клавиатуры.
Различают выражения арифметические, логические и строковые.
 Арифметические выражения служат для определения одного числового значения. Например, (1+sin(x))/2. Значение этого выражения при x=0 равно 0.5, а при x=p/2 - единице.
 Логические выражения описывают некоторые условия, которые могут удовлетворяться или не удовлетворяться. Таким образом, логическое выражение может принимать только два значения - "истина" или "ложь" (да или нет). Рассмотрим в качестве примера логическое выражение x*x + y*y < r*r , определяющее принадлежность точки с координатами (x,y) внутренней области круга радиусом r c центром в начале координат. При x=1, y=1, r=2 значение этого выражения - "истина", а при x=2, y=2, r=1 - "ложь".
 Значения строковых выражений - тексты. В них могут входить литерные константы, литерные переменные и литерные функции, разделенные знаком операции сцепки. Например, А & В означает присоединение строки В к концу строки А. Если А = "куст ", а В = "зеленый", то значение выражения А&В есть "куст зеленый".
Операторы (команды). Оператор - это наиболее крупное и содержательное понятие языка: каждый оператор представляет собой законченную фразу языка и определяет некоторый вполне законченный этап обработки данных. В состав операторов входят:
 ключевые слова;
 данные;
 выражения и т.д.
Операторы подразделяются на исполняемые и неисполняемые. Неисполняемые операторы предназначены для описания данных и структуры программы, а исполняемые - для выполнения различных действий (например, оператор присваивания, операторы ввода и вывода, условный оператор, операторы цикла, оператор процедуры и дp.).