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
常州市第一中学林厚从
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
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