枚举类型和子界类型

本书以前章节简单地介绍了Pascal语言的数据类型，并较详细地讨论了整数类型、实数类型、字符类型和布尔类型等四种标准的数据类型。这些类型对应的常数、变量及函数的取值范围和它们所能执行的运算是由Pascal语言本身规定的（即程序员不必在程序中加以说明），因此称为标准类型。由于实际问题中出现的数据形式是多种多样的，若只局限于这四种标准类型来编写程序，将会语言的应用范围。

从本章开始，将讨论其余的数据类型。这些类型的数据，可以完全由用户自已依据Pascal语言的语法规则来确定，即进行类型定义。通过类型的定义，进一步确定它们各自的特性。

本章仅仅介绍两种用户自定义型数据类型即枚举类型和子界类型。它们都属于简单数据类型。它们所包含的数据通常被称为这种类型的元素。

第一节 枚举

通过预定义(type)列出所有值的标识符来定义一个有序集合，这些值的次序与枚举类型说明中的标识符的次序是一致的。 枚举类型的一般形式： type <类型标识符>=(标识符表);

其中括号内的标识符表是一串由逗号隔开的标识符，它列举了枚举类型所能取值的范围。例如： type

colors=(red,green,blue);

days=(sunday，monday，tuesday，wednesday，thursday，friday，saturday)； 定义枚举类型时，需要注意的是：

1．枚举元素只能是标识符，而不能是数值常量或字符常量。例如下面的定义是错误的。

type

days=('sun'，'mon'，'tue'，'wed'，'thu'，'fri'，'sat')； number=(1，2，3，4，5)；

2．枚举元素是标识符，不要把作为枚举元素的标识符视作变量名，它不能被赋值。 3．同一个枚举元素不能出现在两个或两个以上的枚举类型定义中。如下面的定义是错误的：

type

daytype1=(sunday，monday，tuesday)；

daytype2=(wednesday，tuesday，friday，saturday，sunday)；

4．枚举类型属于顺序类型。根据定义类型时各枚举元素的排列顺序确定它们的序号，序号从0开始。

例如在已定义的枚举类型days中，ord(sunday)=0、succ(sunday)=Monday、pred(monday)=sunday。

枚举类型中的第一个元素无前趋，最末一个元素无后继，如pred(sunday)或succ(saturday)是错误的。

由于枚举类型常量的有序性，常常用枚举类型变量作为for语句的控制变量。假如,已有变量说明语句 var day：days，则能使用 for day：=sunday to saturday do 语句。 case语句的表达式类型也经常使用枚举类型，而分情况常量为枚举类型的标识符。例如：

case day of

sunday： write('SUNDAY')； monday： write('MONDAY')； tuesday： write('TUESDAY')； wednesday：write('WEDNESDAY')； thursday： write('THURSDAY')； friday： write('FRIDAY')； saturday： write('SATURDAY')； end；{case}

由于标准Pascal不允许直接读写枚举值，所以枚举值的输出常用case语句构造。至于枚举值的输入，则要一一判断读入字符是否是枚举类型的标识符。若是，才能赋给枚举变量，否则会出错。

例7-1 一家水果店出售四种水果，每公斤价格是苹果1.5元，桔子1.40元，香蕉1.48元，波萝1.08元。编一个程序，使售货员只要在键盘上打入货品的代码及重量，计算机将显示货品名、单价、重量及总价。

program example7_1; const

priapple=1.50; priorange=1.40; pribanana=1.48; pripineapple=1.08; type

fruittype=(apple,orange,banana,pineapple); var

code:integer; weight:real; fruit:fruittype; begin {main} repeat

writeln('1.apple;2.orange;3.banana,pineapple'); writeln('input code and weight: '); readln(code, weight);

until (weight>0) and ((code=1) or (code=2) or (code=3) or (code=4)); case code of

1: fruit:=apple; 2: fruit:=orange; 3: fruit:=banana; 4: fruit:=pineapple; end; {case} case fruit of

apple: writeln('apple',priapple:6:2, '*', weight:6:2,'=', priapple*weight:8:2);

orange: writeln('orange',priorange:6:2,'*',weight:6:2,'=', priorange*weight:8:2);

banana:

writeln('banana',pribanana:6:2,'*',weight:6:2,'=', pribanana*weight:8:2);

pineapple:writeln('pineapple',pripineapple:6:2,'*',weight:6:2,'=',pripineapple*weight:8:2);

end {case} end. {main}

例7-2 从红、黄、兰、白、黑五个球中任取三个球，求所有可能的颜色。

program example7_2;

type colour=(red,yellow,blue,white,black); var i,j,k,pri:colour; loop,n:integer; begin n:=0;

for i:=red to black do for j:=red to black do if (i<>j) then

for k:=red to black do

if (k<>i) and (k<>j) then begin

n :=n+1; write(n:4);

for loop:=1 to 3 do begin

case loop of 1: pri:=i; 2: pri:=j; 3: pri:=k; end;{case} case pri of

red: write(' red'); yellow: write('yellow'); blue: write(' blue'); white: write(' white'); black: write(' black'); end;{case} end;{for loop} writeln; end;{if}

writeln('TOTAL NUM: ',n);

end. {main}

第二节 子界

子界类型是由整型，字符型，枚举型，布尔型的两个常量指定该类型的值域区间。 子界类型的一般形式： type <类型标识符>=<常量1>..<常量2>; 其中，常量1称为下界，常量2称为上界，它们必须属于同一个顺序类型，不能为实型。下界必须小于等于上界。例如： var

index： 1..20；

letter：'a'..'z'； digit： '0'..'9'； examscores：0..100；

一个子界类型继承它的常量类型的运算符和标准函数，常量类型相容的不同子界类型可以混合运算，可以赋值。

例如表达式examscores+digit*index是合法的；语句 examscores：=index*digit 也是正确的。然而程序执行时，若index*digit的值大于100，则会出错，因为不能给任何一个子界类型变量赋一个超出它指定界限的值。

例7-3 按月、日、年的顺序读入一个日期，输出该日期是这一年中的第几天。

program example7_3; var year: 0..2050; month,i: 1..12; day: 1..31; dayth: integer; begin {main}

readln(month,day,year); dayth:=0;

for i:=1 to month-1 do case i of

1,3,5,7,8,10,12: dayth:=dayth+31;

2 : if ((year mod 4=0) and (year mod 100<>0))•or(year mod 400=0) then dayth:=dayth+29 else dayth:=dayth+28; 4,6,9,11: dayth:=dayth+30; end; {case}

dayth:=dayth+day;

writeln(month:2,'/',day:2,'/',year:4,'=',dayth:5,'th day') end. {main}

第三节 类型相容性与赋值相容性

Pascal的一个重要优点在于它允许用户自己定义类型。但一个程序中定义的类型多了，不同类型之间就会有一系列的关系问题。 赋值运算是否可以进行取决于赋值号两边的类

型是否满足赋值相容的要求。如下面的赋值运算是非法的： Var x:1..100;

y:real; z:integer; ……

X:=101; z:=y; ……

但y:=z是合法的。下面通过介绍类型的一致性和相容性引出赋值的相容性。

一、类型的一致性

1．类型T1和T2有相同的类型标识符。 例如：

T1=integer; T2=integer;

T1和T2类型一致。

2．T1被说明成等价于T2的一个类型。 例如：

T1=integer; T2=T1;

二、类型的相容性

1．如果两个类型是同一的，则它们必相容。

2．如果一个类型是另一个类型的子界，或两个类型都是第三个类型的子界，则该两类型相容。例如： type1=1..100; type2=1..50;

type3=(sun,mon,tue,wed,thu,fri,sat); type4=(sun,mon,tue); var a: integer; b: type1; c: type2; d,e: type3; f: type4;

b和a，c和b都属类型相容，因为type1是integer的子界，又因为type1，type2都是integer的子界，a，b，c为类型相容的变量。d，e被同一类型说明，所以也相容。type4是type3的子界，f和d，e也是类型相容。

3．如果两个集合类型的基类型相容，则此两集合类型相容。例如： type s1=set of char; s2=set of 'a'..'z';

S1和S2类型相容。有关“集合”内容详见第九章。

4．如果两个字符串类型，其所含字符个数相同，则此两类相容。详见第八章。

三、赋值相容

赋值相容是指一种类型的值可以通过赋值运算赋给另一类型的变量。赋值相容是下面情况的任何一种：

1．T1和T2是一致的类型(除文件类型或含有文件分量的构造类型)。 2．T1是实型，T2是整型。即整型值可赋给实型变量。

3．T1和T2是相容的顺序类型，而且变量vt2的值在T1的值域内。 4．T1和T2是相容的集合类型，且vt2的值域包含在T1的值域内。 5．T1和T2是相容的字符串类型。

例如var vt1：real；vt2：integer；vt3：real，vt4：1..100； vt1：=vt2；{满足2} vt1：=vt3；{满足1}

vt2：=vt1；{赋值不相容} vt2：=vt4；{满足3}

第四节 枚举类型和子界类型的应用

例7-4 输入星期日至星期六的英文缩写（Sun,Mon,Tue,Wed,Thu,Fri,Sat），输出完整单词。

分析 首先定义一个包含Sun、Mon、Tue、Wed、Thu、Fri和Sat的枚举类型，利用case语句，输出任一枚举值对应的完整单词。

Program ex7_4; Var

Wd: (Sun,Mon,Tue,Wed,Thu,Fri,Sat); Begin

For wd:=Sun to Sat do Case wd of

Sun:writeln('Sunday'); Mon:writeln('Monday'); Tue:writeln('Tuesday'); Wed:writeln('Wednesday'); Thu:writeln('Thursday'); Fri:writeln('Friday'); Sat:writeln('Saturday') End End.

练 习 题

1.下面类型定义是否正确?为什么? (1) type char=(A，B，C，D)；

(2) type month=('jan'，'feb'，'mar'，'apr') (3) type A=(A1，A2，A3)

2．编写一个程序，从键盘读入今天是星期几，输出昨天、今天、明天是星期几?

3.下述类型定义哪些有效?哪些无效?为什么?

(1) type a=10..max； (2) type b=20..20； (3) type c=5..10；

(4) type d=0..sqr(10)； (5) type e=1.0..10.0； (6) type f='a'..'z'； (7) type g=a..'z'； (8) type h='1'..'z'；

4．有下述变量说明：

var n：integer；m：-10..10； 下面的赋值语句是否有效?

(1) n：=m； (2) m：=n； (3) n：=abs(m)；：=n+m

(4) n