Szkolenie

CECHY JĘZYKA

SYMULACYJNEGO



OPIS MODELOWANEGO SYSTEMU



PROCEDURY UPŁYWU CZASU



ŚLEDZENIE ZDARZEŃ, CZYNNOŚCI I
PROCESÓW



TWORZENIE I USUWANIE ZDARZEŃ ORAZ
PRZETWARZANIE DANYCH Z NIMI ZWIĄZANYCH



GENEROWANIE ZMIENNYCH LOSOWYCH O
ZADANYCH ROZKŁADACH



GROMADZENIE, ANALIZA I PREZENTACJA
WYNIKÓW SYMULACJI



Wytwórca środowiska programowego MODSIM II

CACI PRODUCTS COMPANY

( www.caciasl.com

)



Podstawowe cechy języka:



język obiektowo zorientowany do programowania
symulacji dyskretno-zdarzeniowej



składnia zbliżona do składni języków:



Modula 2, Ada, Pascal



wersje dla systemów: Windows, Windows NT, UNIX, OS/2
na platformy sprzętowe PC oraz RISC



MODSIM II wymaga preinstalowanego środowiska C/C++

(np. MSVC v 1.5)

JĘZYK I ŚRODOWISKO

MODSIM II

Wprowadzenie



Umożliwia realizację:



upływu czasu



interakcji obiektów



wizualizacji i animacji



monitorowania przebiegu symulacji



Środowisko programowe stanowią:



edytor kodu źródłowego wraz z kompilatorem i
debuggerem

ModBench



edytor grafiki

SimDraw



edytor animacji

SimVideo



SimObj

Moduły



Każdy program stworzony w

MODSIM II

musi posiadać:



dokładnie jeden moduł główny -

MAIN MODULE



dowolną liczbę par modułów skojarzonych w
osobnych plikach:



DEFINITION MODULE

- zawiera deklaracje

struktur, procedur i obiektów; udostępnia
procedury innym modułom



IMPLEMENTATION MODULE

- zawiera kod

wykonywalny oraz dodatkowe deklaracje



Uwaga:



w module DEFINITION nie może być kodu
wykonywalnego



IMPLEMENTATION występują zawsze w parze z
DEFINITION



stałe, typy, zmienne i procedury zadeklarowane w
module DEFINITION są widoczne w skojarzonym
IMPLEMENTATION oraz mogą być importowane z
innych modułów

Moduły c.d.



elementy zaimportowane do modułu DEFINITION nie są
widoczne w IMPLEMENTATION



nie można nic importować z modułu MAIN



do importowania służy polecenie

IMPORT

, np.

FROM UtilMod IMPORT DateTime, Delay;



sekwencja

FROM

...

IMPORT

... musi być umieszczona na

początku modułu (przed innymi sekwencjami poleceń)



nie można zaimportować całego modułu (biblioteki)
tylko poszczególne elementy



nazewnictwo:



MAIN MODULE

- MNazwa

mmnazwa.mod



DEFINITION MODULE

nazwa

dnazwa.mod



IMPLEMENTATION MODULE

nazwa -

inazwa.mod

{ograniczenia na długość nazwy modułu}

Identyfikatory



- nazwy zdefiniowanych przez użytkownika
elementów programowych, np.: modułów,
stałych, zmiennych, typów, procedur itd.



Wymagania:

– nierozdzielony ciąg znaków (bez spacji,

myślników oraz podkreśleń) - liter i/lub cyfr

– pierwszy znak - litera (!)



Uwaga: w MODSIM rozróżnia się małe/wielkie
litery



Przykład:

– licznik, LICZNIK, Pole1,

liczbaStanowiskObslugi...

Deklaracje



blok programowy położony w module
definicyjnym lub przed częścią kodu
wykonywalnego w pozostałych modułach
lub podprogramach zaczynający się od
jednego ze słów kluczowych: CONST,
TYPE, VAR



opisuje definiowane przez użytkownika
wyrażenia przyjmujące stałe i zmienne
wartości oraz opisujące nowe typy
danych

Deklaracje



Definiowanie stałej wartości:

–

CONST

MaxLiczbaPacjentow = 30;
MaxCzasPracy = 120.0;



Definiowanie nowego typu danych:

–

TYPE

DniWolne = (Sobota, Niedziela);
DynamicznaTablica = ARRAY INTEGER

OF REAL;

Deklaracje c.d.



Definiowanie zmiennych:

–

VAR

liczbaPacjentow : INTEGER;
tablica : DynamicznaTablica; {zmienna

referencyjna}

Uwaga

: nie ma zmiennych wskaźnikowych tylko

referencje



Automatyczna inicjalizacja wartości
zmiennych podstawowego typu



INTEGER

: 0



REAL

: 0.0



BOOLEAN

: FALSE



STRING

: null



CHAR

: CHR(0)



skalarne :



INTEGER (32-bit): -2.147.483.648 do
+2.147.483.648



REAL (64-bit):

+/- 1,7 E-308 do 1,7 E+308



CHAR:

pojedynczy znak, np. ’a’



BOOLEAN

{TRUE, FALSE}



łańcuchy znakowe (dynamiczne łańcuchy znaków
automatycznie zarządzane): STRING, np. „Pacjent
oczekuje w kolejce”



wyliczeniowe : dopuszczalne nazwane wartości
jednoznacznie wyliczone w deklaracji „TYPE” np.
Miesiace=(styczeń, luty);



okrojony typ skalarny lub wyliczeniowy, np. I = [1 ..
50]

Podstawowe typy danych

Operatory podstawowych

działań

przypisanie

dodawanie/konkatenacja

łańcuchów

znakowych

odejmowanie/znak ujemności

mnożenie

dzielenie rzeczywiste

DIV

dzielenie całkowitoliczbowe

MOD

modulo



Uwaga: operandy muszą być kompatybilne;
operator powinien być dostosowany do typu
operand

– błędne wyrażenia: 2.0 + 2, 5 / 7, 5 + ’a’

Operatory relacji logicznych



Porównują wartości - wynik typu BOOLEAN

równy

nierówny

mniejszy niż

mniejszy niż lub równy

większy niż

większy niż lub równy



Uwaga: operandy muszą być
kompatybilne

– błędne wyrażenia: 2.0 < 2, 5 = ’a’

Operatory działań logicznych



Dwie operandy po obu stronach

suma logiczna

AND

iloczyn logiczny



Operand po prawej stronie

NOT

przeczenie



Uwaga: operandy muszą być wyrażeniami
logicznymi

Instrukcje sterujące



Instrukcja warunkowa

IF Wyrażenie_logiczne1

Sekwencja_działań

[ ELSIF Wyrażenie_logiczne2

Sekwencja_działań]

[ ELSE

Sekwencja_działań ]
END IF;



Uwaga: -brak słowa kluczowego

THEN

END

występuje w parze z

Instrukcje sterujące c.d.



Instrukcja wyboru

CASE

CASE [typ prosty | string]

WHEN a..e, m:

Sekwencja_działań

WHEN p:

Sekwencja_działań

WHEN x...z:

Sekwencja_działań

[ OTHERWISE

Sekwencja_działań ]

END CASE;



Uwaga: -brak słowa kluczowego

END

występuje w parze z

Instrukcje sterujące c.d.



Instrukcje pętli

–

WHILE

WHILE Wyrażenie_logiczne

Sekwencja_działań

END WHILE;

–

LOOP

LOOP
Sekwencja_działań

END LOOP;

–

REPEAT

REPEAT

Sekwencja_działań

UNTIL Wyrażenie_logiczne;

Instrukcje sterujące c.d.

–

FOR

FOR ident := wyrażenie TO | DOWNTO wyrażenie [BY
wyrażenie]
Sekwencja_działań
END FOR;

–

FOREACH

FOREACH obiekt IN GROUP

Sekwencja_działań

END FOREACH;



Instrukcja natychmiastowego opuszczenia
pętli:

EXIT



Uwaga: -

END

występuje w parze z

nazwą

pętli

Przykłady pętli



WHILE a < b

a := a + 2;

END WHILE;



REPEAT

a := a + b;

UNTIL a < 100;



LOOP

…
IF a > b

EXIT;

END IF;
…

END LOOP;



FOR i := 1 TO 20 BY 2;

t[i] := i * 2;

END FOR;



FOR i := 100 DOWNTO -20
BY 4;

t[i] := i * 2;

END FOR;



FOREACH el IN kolejka;

el.a := 6;

END FOR;

Procedury



- nazwana, ograniczona kluczowymi słowami
część kodu programowego, dostępna z innych
części programu poprzez nazwę, realizująca
określone operacje



Typy:

funkcje - określają zwrotnie wartość
procedury - nie zwracają żadnych wartości

Procedury



Deklaracja :

PROCEDURE

NazwaProcedury(

w1:W1;

INOUT

w2:W2;

OUT

w3:W3)[:

TypZwracanejWartości];

CONST

...

TYPE

...

VAR

...

BEGIN

......
[

RETURN

...]

END PROCEDURE

;

Procedury c.d.



Wywołanie procedury:

–

[w := ] NazwaProcedury(... , ... , ...);



Lista parametrów:

–

- wartość przekazywana do procedury

–

OUT

- wartość zwracana przez procedurę po słowie

RETURN

–

INOUT

- wartość zmiennej przekazana do procedury i

zwrócona do tej zmiennej, bez tworzenia kopii
zmiennej

Procedury c.d.



Przykład:

PROCEDURE SrDlugoscKolejki(IN liczbaklientow: INTEGER;

IN liczbaKas :

INTEGER) : REAL;

VAR

srdlkol : REAL;

BEGIN

IF liczbaKas <> 0

srdlkol := FLOAT (liczbaKlientow) / FLOAT (liczbaKas);

END IF;
RETURN srdlkol;

END PROCEDURE;

wywołanie:
.....

OUTPUT ( „Wyliczono :”, SrDlugoscKolejki(95, 15) );

.....

Standardowe procedury

Wej/Wyj



INPUT (w1,... ,wN)

- wczytanie N ciągów znaków z

klawiatury oraz zinterpretowanie zgodnie z typami

zmiennych w1,..., wN



INPUT(dlugoscKolejki, liczbaKas);



OUTPUT (w1,... ,wN)

- wypisanie w powoływanym

oknie sekwencji wartości w1,...,wN



OUTPUT(nr, „Czas zmierzony = ” ,czasObslugi);



PRINT (w1,...,wN) WITH string

- wypisanie w

powoływanym oknie sekwencji wartości w postaci
sformatowanego zgodnie ze string ciągu wartości
w1,..,wN



PRINT(nr, kwota) WITH „Kasa *** zarobiła
*****.* zł.”



Uwaga:



w1,...,wN muszą być typu prostego



ciąg formatujący może być stałą, zmienną lub
znakowy

Złożone typy danych



Struktury statyczne :



FIXED ARRAY

- uporządkowany skończony zbiór

elementów
jednego typu, np.

Pole = (..., figuraSzachowa, ...);
PlanszaSzachowa = FIXED ARRAY [1..8],[1..8]
OF Pole;



elementy tablicy muszą mieć ustalony rozmiar



alokują ilość pamięci, zależną od ilości i typu

zadeklarowanych w definicji tablicy
elementów



dostęp do elementów tablicy przez indeksy:

plansza[2, 3]



nie mogą być przekazywane jako parametr IN

procedur



FIXED RECORD

- zdefiniowana przez użytkownika

struktura
danych złożona ze skończonej liczby nazwanych
pól prostego
lub złożonego typu, np.

Złożone typy danych c.d.

SrodekWalki = FIXED RECORD;
    typ : TypSrodkaWalki;
    zasieg : REAL;
    szybkostrzelnosc : REAL;
    jednostkaAmunicyjna : INTEGER;
END RECORD;



elementy rekordu muszą mieć ustalony

rozmiar



alokują ilość pamięci, zależną od ilości i typu

zadeklarowanych w definicji rekordu pól



dostęp do pola uzyskuje się przez złożenie

nazwy rekordu
oraz nazwy pola, np.

srodekwalki.zasieg



może być używany w operacjach

arytmetycznych oraz
wyrażeniach logicznych, np.

srodekwalki.zasieg := 500.0;

Złożone typy danych c.d.



Struktury dynamiczne :



ARRAY

: tablica dynamicznie powoływana i

usuwana przez
procedury wbudowane NEW oraz DISPOSE

VAR kolejkiSklepu : ARRAY INTEGER, INTEGER OF

BOOLEAN;
k : INTEGER;
BEGIN

...
NEW( kolejkiSklepu, 1..5);

FOR k := 1 TO 5

NEW(kolejkiSklepu[k], 1..k);

DISPOSE(kolejkiSklepu[k]);

END FOR;

...

DISPOSE(kolejkiSklepu

);

Złożone typy danych c.d.



Efekt powyższej sekwencji poleceń :



Uwaga:

– w przypadku tablicy wielowymiarowej

należy pamiętać

o oddzielnym powołaniu jej pól
– procedurą DISPOSE można zwalniać tylko

wcześniej

zaalokowane obszary pamięci
– do chwili powołania tablicy zmienna typu

ARRAY jest

inicjalizowana na wartość NILARRAY
– tablice mogą być operandami w wyrażeniach

logicznych

’ = ’, ’ < > ’.

Złożone typy danych c.d.



RECORD

: struktura danych podobna do FIXED

RECORD-
różnice:



zajmuje pamięć dopiero po wykonaniu

NEW(...), zwalnia
natychmiast po wykonaniu DISPOSE(...)



pola mogą być dynamicznymi strukturami

danych

TYPE

playerType = RECORD

imie : STRING;
team : STRING;
pozycja : positionType;
kolejnyGracz : playerType;

END RECORD;

VAR

team, gracz : playerType;

Złożone typy danych c.d.

BEGIN

NEW(gracz);
team :=gracz;
NEW(gracz);
gracz.kolejnyGracz := team;
team := gracz;
...



dla rekordu predefiniowane są:

NILREC

– wartość zmiennej typu RECORD do

chwili
zaalokowania pamięci

ANYREC

– typ kompatybilny z każdym typem

RECORD, nie wolno używać go w procedurze
NEW



rekordy mogą być operandami w wyrażeniach

logicznych z
operatorami: ’ = ’ , ’ < > ’

Złożone typy danych c.d.



Wybrane działania na strukturach dynamicznych



przypisanie

TYPE

TypRekordowy = deklaracja;

VAR

j, k : INTEGER;
a, b : TypRekordowy;
...

BEGIN

k := 4; { przypisanie wartości }
NEW(b); { powołanie instancji b }
b := dane { uzupełnienie pól rekordu danymi }
...
j := k; { kopia wartości k przepisana do j }
a := b; { a oraz b wskazują na tę samą

instancję rekordu }

INTEGER

some

data

someRecType instance

someRecType reference

INTEGER

some

data

someRecType instance

NILREC

someRecType
reference

someRecType reference



Pamięć przed przypisaniem

Pamięć po przypisaniu

Złożone typy danych c.d.



klonowanie- działanie polegające na stworzeniu

kopii struktury dynamicznej oraz przypisaniu jej
do nowej zmiennej referencyjnej

TYPE

TypRekordowy = deklaracja;

VAR

j, k : INTEGER;
a, b : TypRekordowy;
...

BEGIN

k := 4; { przypisanie wartości }
NEW(b); { powołanie instancji b }
b := dane { uzupełnienie pól rekordu danymi }
...
j := k; { kopia wartości k przepisana do j }
a := CLONE(b); { a wskazuje teraz na kopię instancji

some

data

someRecType instance

INTEGER

some

data

someRecType instance

NILREC

someRecType reference

some

data

someRecType instance

INTEGER

Pamięć przed przypisaniem

Pamięć po przypisaniu

Złożone typy danych c.d.

Document Outline