FP 与 TP 详细比较整理.docx

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FP与TP详细比较整理

FP与TP详细比较

一、编程环境的发展趋势

1、操作系统

竞赛的基础运行平台,分为选手用和评测用两方面。

*选手：

windows（NOIP）、linux（NOI）

*评测：

windows（NOIP省测）、linux（NOIP全国复评、NOI）

因为选手环境与评测环境不一致

，可能会蕴涵一些技术问题，另外出于版权问题，所以今后向linux方向发展，同时linux也是一种先进的操作系统，它的功能完善、系统可靠、引入了现代操作系统概念，更重要的是它是一种开放源代码的软件，使用成本低，无版权问题。

同时也为了与国际比赛（IOI、ACM等）接轨和有利于自动评测的进行。

2、集成开发环境和编译系统

①BASIC系列：

2004年已停用（中学）。

②PASCAL系列：

*ANSIPASCAL：

标准PASCAL；

*TurboPascal/BorlandPascal：

常用的两种Pascal，一是版权问题，二是技术落后，不能充分利用现代计算机的性能，表现在：

16位系统，内存限制（64KB/640KB），不统一的内存模式（far/near），单一平台（windows）；

*FreePascal：

开放源代码的自由软件，没有版权问题，还可以进行二次开发。

更重要的是它是32位的编译系统、统一的内存模式、无内存使用限制、标准的语言版本、可跨平台使用（Linux、Windows），新增了一些功能，具体来说：

1）语法：

与ANSIPASCAL兼容，但与TP、BP有一定区别，如个别关键字、执行过程、文件名的大小写、个别专用函数等；

2）调试器：

debugger，调试程序的方便性，主流的图形化界面（基于GDB），与IDE集成在一起；

3）编译器：

检查语法及逻辑错误的能力、形成可执行文件（exe）的质量，有GO32W2和WIN32之分，后者调试时不稳定，但编译成的EXE代码质量高一点。

根据版本不同还可分为：

1.0.4、1.0.6、1.0.10等；

4）单元及应用编程接口：

提供的函数、过程数量与功能；应用编程接口（API-ApplicationProgrammingInterface）；

5）集成开发环境（IDE）：

integrationdevelopenvironment，为了方便用户的程序开发过程，将源代码编辑、编译、调试等多个程序的功能集成到一个界面下的开发工具，如DOS下的Turbo环境、Windows下的VisualStudio、Linux下的RHIDE都是集成开发环境。

FP的IDE与TP没有什么区别；

*NOIP专用FreePascal（官方FP）：

在普通FreePascal基础上二次开发，具体如下：

调试器版本：

DebuggerGDB5.2.1；

编译器版本：

只提供GO32W2，CompileVersion1.0.10；

集成开发环境：

IDEforDosVersion0.9.2（withGraphicSupport）；

关于语法与库单元后面会详细解释。

③C系列：

*TurboC/BorlandC:

相当于TP、BP；

*dev-c++:

一种很好的编程环境，用的很多；

*DJGCC:

相当于FP，GCC/RHIDE（图形界面GDB/Linux标准编辑开发环境）；

*VC++（Windows）：

优点是32位编译系统、标准的语言版本、良好的集成环境、完善的联机手册；缺点是版权问题、少量细节与GCC不一致；

3、中国计算机协会NOI科学委员会计划分3步推进编程环境的变革：

①从2005年起，取消TC/TP，筛选新的IDE和GDB图形前端；

②从2006年开始，试用新的IDE，与旧的RHIDE/FPIDE并存；

③从2008年年开始，鼓励使用新的IDE和GDB图形前端；

二、FP与TP的本质区别

虽然FreePascal尽量设计得和TurboPascal接近，但是由于以下的两个原因，两者之间还是有一些区别的：

1．FreePascal是一个32位的编译器，而TurboPascal只是16位的编译器；

2．FreePascal是一个跨平台的编译器，而TurboPascal只在windows上使用。

如果你的程序代码是完全遵守ANSIPascal的，那么你的程序代码从TurboPascal移植到FreePascal上是没有问题的。

三、TP和FP的功能区别

1．FreePascal理论上可以使用4GB（2^32byte）的内存，因此实际上几乎可以使用系统中的所有剩余内存（除非赛题中有内存限制），这是因为FreePascal使用的是32位的编译器。

但是对于TurboPascal来说，由于是16位的编译器，因此不能定义大小超过64KB（2^16byte）的数据类型和变量，并且在DOS实模式下可以使用的内存总数只有640KB。

但这并不是说，你可以随意定义很大的数组了，因为光读入200MB的数据就会让你的程序超时了（因为现在的7200转硬盘和133的系统总线速度决定了读取数据的速度也就100MB/秒）。

2．在FreePascal中，如果用assign给标准输入输出文件变量input和output指定了文件，在程序结束之前一定要用close关闭input和output，否则输出文件可能不能被正确的写入。

这个问题是近几年NOIP竞赛和省队训练、选拔中选手常犯的错误。

尤其是程序非正常结束之前（如halt）会忘记。

3．如果用Rewrite打开文件，那么文件就只能被写入了。

如果需要读取这个文件，要对文件执行Reset。

所以，在FreePascal中最好不要对一个文件同时进行读写操作。

4．在FreePascal中，集合中的元素都是4个字节长的。

5．表达式执行的顺序是不确定的。

比如对于表达式a:

=g

（2）+f（3）;不保证g

（2）一定在f（3）之前执行。

6．函数和过程在使用时，参数的类型必须和定义时完全一致。

原因是在FreePascal中添加了函数重载功能。

7．PROTECTED，PUBLIC，PUBLISHED，TRY，FINALLY，EXCEPT，RAISE成为了关键字，因此不能作为函数和过程的名字；而FAR，NEAR不再是关键字了，原因是FreePascal是32位系统，不再需要这些关键字。

四、FP的新增功能

1．函数可以返回复杂的类型，比如记录和数组。

如：

typearrtype=array[1..100]oflongint;{必须要先定义数组基类型，否则红色部分不合法}

vari,j,k,n:

longint;

a:

arrtype;

functionsort（a:

arrtype;n:

longint）:

arrtype;

vari,j,k:

longint;

begin

fori:

=1ton-1do

forj:

=i+1tondo

ifa[i]>a[j]then

begin

k:

=a[i];

a[i]:

=a[j];

a[j]:

=k;

end;

sort:

=a;

end;

begin

read（n）;

fori:

=1tondoread（a[i]）;

a:

=sort（a,n）;

fori:

=1tondowrite（a[i],''）;

writeln;

end.

2．在函数中，函数的返回值可以作为一个变量来处理。

比如：

functiona:

longint;

begin

a:

=12;

whilea>4do

begin

{...}

end;

end;

这个例子在TurboPascal中，a>4会被认为是函数的递归调用，但是在FreePascal中会认为a只是一个变量。

如果想在FreePascal中实现递归调用，就要写成下面的形式：

functiona:

longint;

begin

a:

=12;

ifa（）>4then{递归调用}

begin

{...}

end;

end;

3．exit可以接受一个参数作为函数的返回值。

比如：

functiona:

longint;

begin

a:

=12;

ifa>4then

begin

exit（a*67）;{函数的返回值就是a*67}

end;

end;

4．FreePascal支持函数重载。

可以用相同的名字定义不同的函数，只要这些函数的参数不同，就是不同的函数。

比如：

procedureDoSomething（a:

longint）;

begin

{...}

end;

procedureDoSomething（a:

real）;

begin

{...}

end;

可以使用不同的参数类型longint或者real来调用不同的DoSomething过程。

由于这个功能，函数的提前声明必须有完整的参数声明：

procedurex（v:

longint）;forward;

{...}

procedurex;{这里定义的过程x重载了前面声明的过程x。

因此的两个x是不同的}

begin

{...}

end;

5．FreePascal容许运算符重载。

比如，可以自己为矩阵运算定义一个“+”运算。

格式:

operator运算符（运算数）结果

例：

operator+（x:

datatype;y:

datatype）z:

datatype;

begin

……

end;

6.TurboPascal中定义了十六进制数的表示方法，即在十六进制数前添加符号$，如：

X:

=$F0A；

Writeln（‘X=’,x）；

输出结果是X=3850。

这种进制数的表述给编程者带来很多便捷，而FreePascal扩容了此优点，除十六进制数外，二进制数也有类似的表述（添加符号%），如：

X:

=%101；

Writeln（‘X=’,x）；

输出结果是X=5。

7．TurboPascal中注释部分可用（*comment*）或者{comment}表示，如：

VarI:

integer；

Begin

（*forI:

=1to100do

write（i）；*）

writeln（‘$’）；

End.

或者：

VarI:

integer；

Begin

{forI:

=1to100do

write（i）}

writeln（‘$’）；

End.

FreePascal除前面两种表述方法外，//comment也可以，但其中comment必须在同一行内，如：

将3、4行都括为注释部分：

VarI:

integer；

Begin

//forI:

=1to100do

//write（i）；

writeln（‘$’）；

End.

只将第3行括为注释部分：

VarI:

integer；

Begin

//forI:

=1to100do

write（i）；

writeln（‘$’）；

End.

8．在FreePascal中，编译时使用Fpc–Op3*.pas（针对PⅡ以上的处理器进行了优化）。

但实际比赛一般没有什么用（区别不大）。

9．利用指针实现动态开辟数组

vara:

^longint;

n,i:

longint;

begin

readln（n）;

getmem（a,sizeof（longint）*n）;

forI:

=1tondoa[I]:

=I;

freemem（a）;

end.

实际很少用，因为一般NOIP的比赛对空间没有限制，在程序开始时总是把数组定义的足够大。

10．强制类型转换

格式：

数据类型（数据）

例如：

varm:

longint;

n:

extended;

begin

m:

=123456;

n:

=extended（m）;

writeln（n:

0:

6）;

end.

注意：

并不是任意两个基本数据类型之间都能进行强制转换。

一般来说，fp允许两个整型之间的强制转换（实际意义不大，因为在赋值时fp会自动进行整型之间的类型转换），但需注意数据范围，例如，把p定义为integer，语句p:

=integer（123456）虽然编译可以通过，但执行过程中p会溢出。

fp也允许整型转换为实型，但有可能带来精度误差。

至于实型转整型，需要满足整型所占字节数不小于实型，如double占8个字节，因此只能转换为int64。

但实型转换为整型后，结果往往是错误的。

把字符转换成整型，得到的是字符的Ascii码值，例如，writeln（longint（'a'））输出的结果是97。

11．乘方x^y可以表示成x**y。

注意：

A、在x是实数但y是整数的时候是不能这样表示，其他都可以，但精度可能不符合要求。

B、x**y的结果如果是整型，不能超过longint的范围；如果是实型，不能超过extended的范围。

一般还是用换底公式（exp（y*ln（x）））来计算x^y。

12．布尔表达式不一定要全部进行计算。

只要最终结果已经能够确定，FP就不再计算其它还没有计算的部分。

比如布尔表达式exp1ANDexp2ANDexp3，如果已知exp1的结果是false，那么整个表达式的结果肯定是false，FP对exp2和exp3就不会再进行计算。

五、FP新增数据类型

1．整型

名称

类型

表示范围

占用字节

Int64

整数类型

-9223372036854775808～9223372036854775807=2

-1

8

Qword

Int64的无符号整数类型

0~18446744073709551615=2

-1

8

Cardinal

Longint（-2147483648~2147483647）的无符号长整型

0~4294967295=2

-1

4

Smallint

几乎等同于类型Integer（-32768~32767）

-32768~32767=2

-1

2

注意：

int64不是有序类型，所以不能作为for循环的循环变量，如：

vari:

int64;

begin

forI:

=1to100dowriteln（i）;

end.

编译不能通过，但word类型（integer类型的无符号整数类型，0~65535）可以。

另外，直接给一个int64类型的变量赋值一个超过longint范围的整数是不合法的，例如：

定义a为int64类型，有如下语句：

a:

=8000000000;编译就通不过。

类似的，以下三条语句也通不过编译：

a:

=2*4000000000;

a:

=800000*10000;

a:

=a*8000000000;

这是因为fp在表达式的计算过程中用来存储整数的最大默认类型为longint，而不是int64。

当表达式的中间值超过longint时，fp会用实型来储存中间值，而实型是不能直接赋给整型的。

解决方法：

分成两步赋值，先执行a:

=1;然后执行a:

=a*800000*10000;

需要强调的是，第二步赋值中一定要把8000000000拆成若干个不超过longint型的整数的和或乘积。

如嫌上述方法麻烦，还可以利用截尾函数trunc，代码如下：

var

tmp:

double;

a:

int64;

begin

tmp:

=8000000000;

a:

=trunc（tmp）;

end.

2．实型

FP中的双精度实数类型Double,比TP中的Real精确度更高。

名称

类型

表示范围

占用字节

精度

Real

实数类型

3.4e38

处理器是16位的，则占4个字节，即Single类型；如果是32位的处理器，则占8个字节，此时范围和精度都与double一样

7-8位有效数字

Double

实数类型

1.7e308

8

15-16位有效数字

extended

实数类型

1.1e4932

10

19-20位有效数字

3．允许用户按以下方式定义枚举类型：

Type

EnumerateType=（Int,Long,Double:

=100,Bool，……）;

这是类似于C的定义方式，定义使得Double的值是100，而并非2；Bool的值为101，而并非3……以此类推。

但Int和Long的值仍为0和1。

六、FP新增单元和函数

1、过程和函数

①过程fillbyte

声明部分：

ProcedureFillByte（varX;Count:

longint;Value:

byte）;

作用：

用来给头地址为X的一段连续内存空间赋值，共附Count次，每次赋一个单字节无符号整型数Value。

通常用fillbyte来给元素类型为byte的数组赋初值。

例如：

var

a:

array[1..10]ofbyte;

i:

longint;

begin

fillbyte（a,sizeof（a）,255）;

fori:

=1to10dowrite（a[i],''）;

writeln;

end.

输出：

255255255255255255255255255255

其中，函数sizeof（a）可以求出a数组占用的字节数。

②过程fillchar

声明部分：

ProcedureFillchar（VarX;Count:

Longint;Value:

charorbyte）;

作用：

和fillbyte功能相同。

③过程fillword

声明部分：

ProcedureFillword（VarX;Count:

Longint;Value:

Word）;

作用：

和fillbyte相仿，也是给头地址为X的一段连续空间赋值，附Count次，但每次赋的是一个值为Value的双字节无符号整数（word类型），所以每2个字节赋一次值，而fillbyte是每一个字节就赋一次值。

例：

Vara:

array[1..10]ofword;

i:

longint;

Begin

fillword（a,sizeof（a）div2,32767）;

fori:

=1to10dowrite（a[i],''）;

writeln;

End.

④过程filldword

声明部分：

ProcedureFillDWord（VarX;Count:

Longint;Value:

DWord）;

作用：

与fillbyte相仿。

Dword意思是占用4个字节的整型，具体来讲可以是常用的longint类型。

例:

Vara:

array[1..10]oflongint;

i:

longint;

Begin

filldword（a,sizeof（a）div4,2147483647）;

fori:

=1to10dowrite（a[i],''）;

writeln;

End.

⑤数组比较函数comparebyte;

函数声明：

functionCompareByte（varbuf1,buf2;len:

longint）:

longint;

逐字节地比较两段连续空间的前len个数据，两段空间首地址分别为buf1和buf2。

如果都相同，就返回0。

如果在第k个数据上首次出现不同，则返回buf1中第k个数据减去buf2中第k个数据的差。

通常用来比较两个数组。

类似地，comparechar是逐字符地比较，compareword是两个字节两个字节地比较，comparedword是4个字节4个字节地比较。

注意慎用comparedword，它取数比较时只取每4字节的后2字节，因此当数组中存在大于65535的整数时，返回结果有可能出错。

例如a[1]=65537，b[1]=1，因为65537和1的二进制后16位是一样的，所以comparedword（a,b,1）会返回0。

2、新增单元：

sysutils,以下功能要用到此单元。

1掐时：

在NOIP竞赛中，禁止使用meml掐时，可以用其它方法，如以下是学生以前的掐时方法：

vart0,t1:

real;

begin

t0:

=meml[$40:

$6c];

……

t1:

=meml[$40:

$6c];

if（t1-t0）/18.2>3then{时限3秒}

begin

……

break;

end;

end.

改成：

usessysutils;

vart1:

tdatetime;

i,j,k:

longint;

begin

t1:

=now;

whiletruedo

begin

if（now-t1）*86400>3then

begin

……

break;

end;

end;

end.

2知道年月日，求星期。

usessysutils;

functiongetday（year,month,day:

word）:

word;

vart:

tdatetime;

begin

T:

=encodedate（year,month,day）;

Getday:

=dayofweek（t）;

End;

begin

writeln（getday（2005,4,20））;

end.

其中year表示年号，month表示月份，day表示日期。

输出1表示Sunday，2表示Monday，以此类推。

②获取今天的日期

usessysutils;

varyear,month,day:

word;

proceduregetdate（varyear,month,day:

word）;

vart:

tdatetime;

begin

t:

=now;

decodedate（t,year,month,day）;

end;

begin

getdate（year,month,day）;

writeln（year,'',month,'',day）;

end.

其中year表示年号，month表示月份，day表示日期。

③判断是否是润年

usessysutils;

varyear:

word;

begin

year:

=2005;

ifisleapyear（year）

thenwriteln（'Yes'）

elsewriteln（'No'）;

end.

其中year表示年号。

④将一个十进制整数转换成十六进制

usessysutils;

varx:

int64;

s:

string;

begin

x:

=100;

s:

=IntToHex（x,5）;

writeln（s）;

end.

其中x是十进制数，s是存十六进制数的字符串。

IntToHex的第二个参数是返回的16进制数的位数，如果此参数大于实际总位数，则在高位补'0'。

⑤将一个整数转换成字符串

usessysutils;

varx:

int64;

s:

string;

begin

x:

=987654321;

s:

=IntToStr（x）;

writeln（s）;

end.

其中x是十进制数，s是字符串。

⑥将一个浮点