Pascal — Вікіпедія

Pascal — алгоритмічна мова програмування універсального призначення. Існують діалекти мови з підтримкою об'єктно-орієнтованого програмування. В 1990 році було затверджено стандарт ISO 7185:1990, «Pascal»^[2], та ISO 10206:1990 «Extended Pascal»^[3].

Історія виникнення і особливості мови[ред. | ред. код]

Першим компілятором мови Pascal став ETH Pascal, створений у 1970-му. Назва ETH походить від назви німецької назви технічного університету Цюриха (нім. Eidgenössische Technische Hochschule Zürich), де компілятор було розроблено. Творцем мови став Ніклаус Вірт. Наприкінці того ж року Вірт оприлюднив перший офіційний опис мови, синтаксису та семантики. Нова версія мови побачила світ у 1972 році. Тоді ж Вірт та його англійський колега Чарльз Ентоні Гоар випустили аксіоматичний опис мови Pascal.

У 1969 році Вірт доручив розробку компілятора одному зі своїх студентів (Е. Марм'є). На той час Марм'є володів лише Фортраном і писав компілятор виключно цією мовою. Після написання компілятора його переписали на самому Паскалі. Як згадував потім Вірт, вибір Фортрана був серйозною помилкою, бо у ньому не можна адекватно представляти складні структури даних компілятора Pascal, що лише заплутувало програму.

Наступна спроба створення компілятора (1970 року) почалася з чіткого формулювання опису на самому Паскалі. Синтаксичний аналіз нового однопрохідного компілятора реалізовувався за допомогою рекурсії. Команду розробників склали: У. Амман, Е. Марм'є, Р. Шилд. Після того як компілятор було написано на ще нереалізованій мові, Шилд поїхав додому, де протягом двох тижнів уручну транслював програму в допоміжну низькорівневу мову. У середині 1970 року компілятор ETH Pascal був готовий.

ETH Pascal був цікавий насамперед тим, що став він однією з перших реалізацій мов високого рівня, написаних на самій собі, на два роки випередивши компілятор Сі. У 1973 році була створена абстрактна Pascal-машина (P-машина), яка виконувала спеціальний P-код. Щоб вирішити проблему сумісності компілятора, Вірт вирішив скористатися перевіреними часом методами інтерпретації. Найвідомішими з рішенень, які передували P-коду, можна назвати реалізацію мови Snobol-4 (Р. Грісволд, у 1967 році), де як код абстрактної машини використовувалася мова SIL (System Implementation Language).

Початкова мета розробки мови диктувалася потребою інструмента «для навчання програмуванню як систематичній дисципліні». Pascal належить до Algol-подібних мов програмування, оскільки використовує семантику Алгола. Однак Pascal мав суттєве удосконалення — жорстку типізацію. Це означало, що присвоювання можна було виконувати лише для змінних, що належать до одного типу (одночасно вказувались правила, за якими типи вважались однаковими). Це удосконалення суттєво покращило стиль програмування, оскільки значну частину помилок вдавалось виявити ще на етапі компіляції — що збільшувало надійність програм.

Однак мова розроблялась як дослідницький проект і первісний Pascal був мало придатний для написання великих проектів, оскільки програму не можна було скласти з кількох програмних частин — просто не було передбачено такої можливості. Але ця мова програмування швидко завоювала популярність у навчальних закладах при вивченні програмування. А коли з'явились діалекти мови, де можливим було окреме компілювання програмних частин — Pascal став засобом написання великих програмних систем.

Існує ряд об'єктивних причин, які обумовили видатний успіх мови Pascal. Серед них у першу чергу потрібно вказати такі:

• Мова в природній і елегантній формі відбила найважливіші сучасні концепції технології розробки програм.
• Завдяки своїй компактності, концептуальній цілісності й ортогональності понять, а також вдалому оригінальному опису, запропонованому автором мови, Pascal виявився дуже легким для вивчення й освоєння.
• Незважаючи на відносну простоту мови, вона виявилась придатною для дуже широкого спектра застосунків, у тому числі для розробки дуже великих і складних програм, наприклад, операційних систем.
• Pascal дуже технологічний для реалізації практично усіх, у тому числі і нетрадиційних, машинних архітектур. Стверджується, що розробка Pascal-транслятора «майже» не перевищує за трудомісткістю гарної дипломної роботи випускника вишу.
• Мова Pascal стандартизована в багатьох країнах, а у 1983 році було прийнято міжнародний стандарт (ISO 7185:1983).

Turbo Pascal та Borland Pascal[ред. | ред. код]

Загальні відомості[ред. | ред. код]

Однію з найпоширеніших реалізацій мови Pascal став створений компанією Borland Turbo Pascal (пізніше — Borland Pascal, а потім — Delphi). Turbo Pascal — розширення американського стандарту (ANSI Pascal), яке враховує архітектурні особливості MS-DOS та MS Windows і постачалося зі значними за обсягом і різноманітності пакетами стандартних процедур. Такі принципові нововведення, як апарат модулів і об'єктно-орієнтовані засоби полегшували конструювання великих програмних систем на основі технології модульного програмування.

Компілятор Turbo Pascal працював за однопрохідною схемою, реалізував функції редагування зв'язків, формував на виході готовий до виконання код. Компілятор здійснював широкий набір локальних оптимізацій (згортання констант, виключення невикористовуваного коду і зайвих даних, оптимізація операцій і т. п.), що сприяло високій ефективності кінцевих програм.

Система Turbo Pascal була інтегрованим середовищем (IDE), яке містило низку компонентів, що в сукупності підтримували роботу зі створення програм. Система містила універсальний текстовий редактор, компілятор вхідної мови, редактор зв'язків і вбудований символьний зневаджувач. Багатовіконний інтерфейс із розвиненою системою меню і досконалою довідковою системою забезпечував високу продуктивність праці програміста^{[ненейтрально]}.

Borland Pascal 7 компілював програми для DOS та ОС Windows 1.0, Windows 2.0, Windows 3.x, а також містив низку додаткових утиліт та компіляторів на кшталт: Turbo Pascal for Windows (TPW), Borland Pascal for Windows (BPW), редактор ресурсів (іконок, графічних файлів, курсорів тощо) та інші.

Компілятори Turbo Pascal 7.0 та Borland Pascal 7.x[ред. | ред. код]

Інтерфейс користувача набув іншого вигляду. Програма компілюється в машинні команди для процесорів 8086, 8088, 80186, 80188, 80286, 80386 (BP 7.0/7.01) та сумісних із ними. Обробку чисел із рухомою комою можливо компілювати як в інструкції співпроцесорів (8087, 80187, 80287 чи сумісних з ними), так і в команди емуляції.

Алфавіт мови[ред. | ред. код]

Ідентифікатори у мові Pascal формуються з латинських літер A-Z, a-z, цифр 0-9 та знаку підкреслення («_»). Також використовуються спеціальні символи : + — * / = < > [ ], () ; { } $ ^ # . Будь-який ідентифікатор має починатися з латинської літери або символу «підкреслення» (англ. underscore), виключення становлять лише мітки. На відміну від Сі, в Паскалі не враховується регістр літер.

Службові слова[ред. | ред. код]

Службове слово являє собою неподільне утворення, зміст якого фіксований мовою. Службові слова не можна використовувати як ідентифікатори. Коментарі в коді програми оформлюються фігурними дужками {коментар} або ж сполученням звичайних дужок із зірочкою (*коментар*).

Зарезервовані слова[ред. | ред. код]

and, asm, array, begin, case, const, constructor, destructor, div, do, downto, else, end, exports, file, for, function, goto, if, implementation, in, inherited, inline, interface, label, library, mod, nil, not, object, of, or, packed, procedure, program, record, repeat, set, shl, shr, string, then, to, type, unit, until, uses, var, while, with, xor, absolute, assembler, export, external, far, forward, index, interrupt, near, private, public, resident, virtual.

Використання імен псевдомасивів Port, PortW, Mem, MemW, MemL не викликає помилки, але унеможливлює їх подальше застосування.

Структура програми[ред. | ред. код]

Враховуючи те, що для імен можна застосовувати тільки латинські літери, всі назви параметрів подані англійською.

Умовні позначення:

• <>— обов'язковий параметр;
• []— необов'язковий параметр.

Опис директив (макросів):

{$<directive><switch>, <directive><switch>,..}

Місце опису директив (макросів) є довільним. Деякі директиви мають більш, ніж одне значення. Наприклад:

• $I <filename.pas> та $I<switch>;
• $L<switch> $L<filename.obj>.

Більшість директив має однакову форму запису, але є й винятки, на кшталт:

• $M <value>, <value>, <value>;
  
• $IFDEF <name>; $ELSE; $INC.

Приклад:

{$A-,B-,D+,E-,F-,G-,I-,L+,N+,O-,P-,Q+,R-,S+,T-,V+,X+,Y+} {$M 16384,0,655360} {$I i8042.pas} var f: File; begin  Assign(f, 'file');  {$I-}  Reset(f, $200);  {$I+}  if IOResult<> 0 then    Rewrite(f, $200); end. 

Назва програми (ім'я головного модуля):
program <name>[(input, output)];

Приклад:

{$X+} program t80c187;  function New: ByteBool; begin end;  begin  t80c187.New;  New; end. 

Підключення відкомпільованих модулів:
uses <unitNam0>, <unitNam1>,.. ;
Порядок підключення оверлейних модулів інший, та здійснюється за допомогою директиви $O.

Приклад:

uses crt, dos, vbe30; var    screen: Text;  begin  Crt.AssignCrt(screen);  AssignCrt(screen); end. 

Опис міток:
Мітка— ціле число від 0 до 9999.
label <number0>, <number1>,..;

Приклад:

label 0, 9999;  begin  0: goto 9999;  9999: goto 0; end. 

Опис констант:
const <name0>=<value>; <name1>=<value>,.. ;

Опис статичних змінних:
const <name3>:<type>=<value>; <name4>:<type>=<value>,.. ;
Якщо статична змінна описана в процедурі або функції, то після виклику останньої стек для змінної не резервується (місце вже є в самому коді), що дозволяє заощадити час.

Опис нових типів (в тому числі процедурних і функціональних), структур та об'єктів:

 type
    <name_0>= record
    end;
    <name_1>= <type or range>;
    <name_2>= object[(father's name)]
    [private]
    <variables or methods>
    [public]
    <variables or methods>
    end; 

Опис змінних:
var <name0>, <name1>,.. : <type or range>;
var <name3>, <name4>,.. : Byte absolute <segment: offset>;

Приклади:

type     Pointer= record     case Byte of      $00: (ofs, seg: Word);      $01: (fulladdr: LongInt);     end;      _RGBA= record      red, green, blue: Single;      alpha: Single;     end;      _VideoBuffer= array [16*12] of _RGBA;      _Beer= (BEST, BESTER, MORE);      _Element= ^_List;      _List= record      prev: _Element;      data: _Beer;      next: _Element;     end;      _SimpleProc= Procedure;     _ByteFunc= Function: Byte;      _New= object     private      right, bottom: Integer;      procedure Destroy;(*or destructor..*)     public      left, top: Integer;      width, height: Word;      procedure Create;(*or constructor..*)      procedure Free;     end;      _Newest= object(_New)      procedure Create;      procedure Free;     end;  const      CNT= $40;      svar_0: _Beer= MORE;      svar_1: Byte= 0;      svar_0_addr: Pointer= (ofs: Ofs(svar_0); seg: Seg(svar_1));      svar_1_addr: Pointer= (fulladdr: LongInt(@svar_1));  var    counter: _Beer;    temp0, temp1, temp2: 0..Byte('2');    a: array [0..0] of array [Byte] of Byte;    b: array (.0..0, Byte.) of Word;(*(.= [    .)= ]*)    intVar: Word;    proc: Procedure (const BITS: Byte);    float10: Extended;    float4: Single;    divZeroErrorAddr: LongInt absolute $0000: $0000;    mode: LongInt absolute $0040: $0049;    crtMode: LongInt absolute mode;  procedure _New.Create; assembler; asm end;  procedure _New.Destroy; assembler; asm end;  procedure _New.Free; begin end;  procedure _Newest.Create; begin  inherited Create; end;  procedure _Newest.Free; begin  inherited Free; end;  begin end. 

Опис процедур та функцій (конструкторів та деструкторів):
procedure <identifier> [parameters]; [directives]
function <identifier> [parameters]: <type>; [directives]

Приклад:

const      test: Word= $0001;  var    procCall: Procedure (var DATA);    temp: Byte;  procedure SwitchLowBytes(var DATA); far; begin  temp:= Byte(Ptr(Seg(DATA), Ofs(DATA)+ 1)^);  Byte(Ptr(Seg(DATA), Ofs(DATA)+ 1)^):= Byte(Ptr(Seg(DATA), Ofs(DATA))^);  Byte(Ptr(Seg(DATA), Ofs(DATA))^):= temp; end;  procedure switch_low_bytes(var data); type     _bytes: array [0..1] of Byte;  begin  temp:= _bytes(data)[0];  _bytes(data)[0]:= _bytes(data)[1];  _bytes(data)[1]:= temp; end;   begin  procCall:= SwitchLowBytes;  WriteLn(test);  procCall(test);  WriteLn(test);  switch_low_bytes(test);  WriteLn(test); end. 

У програмі має бути щонайменше два зарезервованих слова — begin та end. Роздільником між послідовними операторами є «;» (крапка з комою).

Кількість зарезервованих слів «begin» та «end» у програмі не обов'язково має збігатися.

Наприклад:

begin  asm  end; end. 

unit new;  interface  implementation end. 

type     _HBrush= record     end; begin end. 

Присвоєння значення відбувається так:
<typed address>:= <typed address>;
<typed address>:= <value>;
Після останнього «end» необхідно поставити крапку «.»

Математичні операції

Операнди:

• «+»— додавання;
• «-»— віднімання;
• «*»— множення;
• «/»— ділення;
• «div»— ціла частина від ділення (наприклад: 7 div 2= 3);
• «mod»— остача від ділення (наприклад: 7 mod 2= 1);
• "="— дорівнює;
• «<>»— не дорівнює (≠);
• «>»— більше;
• «<»— менше;
• ">="— більше або рівне (≥);
• "<="— менше або рівне (≤);
• «shl»— побітовий зсув вліво (наприклад: 00000110b shl 1= 00001100b);
• «shr»— побітовий зсув вправо (наприклад: 00000111b shr 1= 00000011b).

Типи даних[ред. | ред. код]

Цілі типи:

Дійсні типи:

Інші типи:

Стандартні підпрограми й сталі[ред. | ред. код]

• Abs(X) — обчислення абсолютного значення (модулю) Х.
• ArcTan(X) — обчислення кута, тангенс якого дорівнює Х (тобто математичний arctg(X)), значення кута подано в радіанах і може знаходитися в діапазоні від -π/2 до π/2. Для перетворення значення кута з радіанної міри в градусну необхідно значення кута помножити на число 180/π. Результат має дійсний тип.
• Cos(X) — обчислення косинуса Х, параметр задає значення кута в радіанах.
• Exp(x) — обчислення значення експоненти аргументу (ex). Результат завжди має дійсний тип.
• Frac(X) — знаходження дробової частини Х. Результат має дійсний тип.
• Int(X) — знаходження цілої частини Х (дробова частина відкидається). Результат має дійсний тип.
• Ln(x) — обчислюється натуральний логарифм аргументу. Результат має дійсний тип. За допомогою функцій Exp та Ln можна обчислити довільну степінь числа так: ab=Exp(b*Ln(a)), відповідно корінь можна подати так само a1/b (тобто корінь степеня b з a)=Exp(1/b*Ln(a)).
• Pi — повертає значення числа p (3.1415926).
• Sin(X) — обчислення синуса Х. Параметр задає значення кута в радіанах. Для перетворення значення кута з радіанної міри в градусну необхідно значення кута помножити на число 180/p. Результат має дійсний тип.
• Sqr(X) — піднесення до квадрата значення Х. Тип результату збігається з типом параметра.
• Sqrt(X) — обчислення квадратного кореня з Х. Тип результату дійсний.
• Random — генерує значення випадкового числа з діапазону від 0 до 0.99. Тип результату дійсний.
• Random(P) — генерує значення випадкового числа з діапазону від 0 до P. Тип результату цілий. Щоб випадкові числа були «більш випадковими», необхідно періодично змінювати базу генерації. Для цього використовується процедура Randomize, що дозволяє при кожному новому запуску програми отримувати різні випадкові числа.

Для величин перелічувальних типів (всі цілі, літерний та булевий) існують декілька стандартних функцій та процедур:

• Dec(x, [dx]) — процедура зменшує значення змінної Х на величину DX, а якщо параметр DX не заданий — на 1.
• Inc(x, [dx]) — процедура збільшує значення змінної Х на величину DX, а якщо параметр DX не заданий — на 1.
• Pred(X) — функція, що визначає попереднє значення для даного типу. Наприклад, Pred(5)=4, Pred(True)=False, Pred('B')='A'.
• Succ(X) — функція, що визначає наступне значення для даного типу. Наприклад, Succ(5)=6, Succ(True)=False, Succ('A')='B'.
• Odd(X) — число перевіряється на непарність. Результат дорівнює true, якщо аргумент непарний, і false — в протилежному випадку.

Спадщина Pascal[ред. | ред. код]

Разом із популярністю мови стало відомим і ім'я Ніклауса Вірта. Працюючи у Швейцарському федеральному технічному інституті разом із своїми учнями і послідовниками удосконалював теорію мови програмування загального використання. Так у 1980 році з'явилась Modula (хоча коли говорять "Modula", мають на увазі Modula-2). Modula-2 стала завершенням розвитку лінії структурного програмування. У 1990 році — з'явився Oberon що вже використовував принципи ООП (хоча об'єктно-орієнтоване програмування було можливим вже у версії 5.5 однієї з найпопулярніших реалізацій мови — Turbo Pascal).

Тепер можна говорити про існування родини Pascal-подібних мов, до яких належать Pascal, Modula-2, Oberon, Oberon-2, Active Oberon, Component Pascal.

Мова програмування Zonnon для платформи .NET, як і її попередники, була створена у Швейцарському федеральному технологічному інституті у Цюриху. Основний наголос у ній зроблено на простоту, ясний синтаксис та модульність. Zonnon увібрав у себе риси Active Oberon та C#. Мова Zonnon додала Паскалю нові особливості, включаючи процеси в об'єктах, перевантаження операторів та обробку винятків.

Поширені реалізації[ред. | ред. код]

• Turbo Pascal
• Free Pascal
• GNU Pascal
• TMT Pascal

Приклади програм[ред. | ред. код]

Класичний приклад:

program Hello_World; begin  Writeln('Hello, World!!');(*:)*) end. 

Рекурсивний варіант обчислення факторіалу:

{$N+, E+} var    n: Byte;  function Fact(n: Byte): Comp; begin  if n= 0 then   Fact:= 1  else   Fact:= Fact(n-1)* n; end;  begin  ReadLn(n);  WriteLn(n, '!= ', Fact(n):0:0); end. 

Примітки[ред. | ред. код]

Див. також[ред. | ред. код]

• Borland Delphi
• Модуль Паскаля
• Crt

Посилання[ред. | ред. код]

Pascal у сестринських Вікіпроєктах
	Портал «Програмування»
	Тексти у Вікіпідручнику?
	Файли у Вікісховищі?

• Онлайн-посібник мови Pascal
• Обговорення мови на українському форумі програмістів [Архівовано 20 вересня 2015 у Wayback Machine.]
• Тексти програм на Pascal [Архівовано 3 жовтня 2010 у Wayback Machine.] (рос.)
• Офіційний сайт TMT Pascal [Архівовано 8 лютого 2011 у Wayback Machine.] (англ.)
• Неофіційний сайт TMT Pascal [Архівовано 11 жовтня 2010 у Wayback Machine.] (рос.)
• Версії компілятору Borland Pascal [Архівовано 17 листопада 2010 у Wayback Machine.] (англ.)
• Опис версій компілятору Turbo Pascal [Архівовано 31 січня 2010 у Wayback Machine.] (англ.)

Це незавершена стаття про мови програмування. Ви можете допомогти проєкту, виправивши або дописавши її.