Реферат: Летопись языков Паскаль

В отношении языка Turbo Pascal Никлаус Вирт высказывается довольно дипломатично (1993): «Фактический стандарт для Паскаля был определен компанией Borland просто потому, что ими был создан компилятор, который распространялся широко и дешево. Borland расширяла Паскаль на протяжении ряда лет, и некоторые из этих нововведений были не столь хорошо интегрированы в язык, как мне бы того хотелось. Я был менее компромиссным в отношении собственных расширений и потому дал новому проекту иное имя (речь идет о языке Модула-2. - Прим. ред.) Например, то, что Borland назвала UNIT, мы называли MODULE. Однако UNIT - это вставки в виде исходного текста, тогда как MODULE является отдельной единицей компиляции, которая допускает полный контроль типов и компоновку на этапе загрузки». На вопрос о том, какую бы оценку Вирт поставил Модуле-2, если исходить из того, что Фортран заслужил «2», а Паскаль - «5», он ответил: «6». (В школах Швейцарии это наивысший балл.)

В тени марки Borland оказалось имя автора Turbo Pascal датчанина Андерса Хейльсберга. В 1983 г. Borland выкупила лицензию на компилятор Хейльсберга и приняла автора на работу. В ноябре того же года на рынке появился Turbo Pascal 1.0 для CP/M и компьютеров 8086. История сохранила даже данные о компактности той реализации: размер исполняемого .COM-файла компилятора составлял 33 Кбайт, а все файлы занимали 130 Кбайт. В январе 1989 г. Microsoft выпустила Quick Pascal, позиционировавшийся как конкурент Borland Pascal. Но он продержался недолго. Microsoft с Borland поделили рынок, разведя ветви Си и Паскаля еще дальше друг от друга.

Что касается Хейльсберга, то он 13 лет проработал в компании и стал руководителем проекта Delphi. В октябре 1996 г. Андерса Хейльсберга за 3 млн. долл. приобрела корпорация Microsoft, и теперь он ведущий архитектор языков .NET, а также автор языка C#. (При разработке C#, по словам Хейльсберга, рассматривались Си++, Java, Модула-2, Smalltalk.)

Его прежняя компания, вернув себе имя Borland после нескольких лет работы под вывеской Inprise, предпринимает теперь активные шаги по укреплению позиций своего Паскаля в бурно развивающейся ОС Linux. Обеспечивая простоту миграции программ, созданных для Windows на Visual Basic и Object Pascal, в среду Linux под единым инструментарием Kylix, Borland Software намерена нанести серьезный удар по, казалось, незыблемым позициям Microsoft.

Особенности Паскаля и его преемники

Язык Паскаль явился не просто ревизией Algol-W. Он создавался Виртом под воздействием идей Чарльза Энтони Хоара, опубликованных впоследствии в работе «Заметки по структуризации данных» (Hoare C.A.R. Notes on Data Structuring Academic Press, 1972). Вклад английского ученого в разработку языка был столь значителен, что его смело можно назвать крестным отцом Паскаля.

От языка Паскаль принято отсчитывать эпоху структурного программирования. А все началось с того, что известный голландский специалист Эдсгер Дейкстра опубликовал статью «Структурноепрограммирование» (Dijkstra E.W. Structured Programming // NATO Science Committee, 1969). В ней он предложил ограничить логику управления программы всего тремя формами: следованием (sequence), ветвлением (selection) и циклом (iteration). Из этого вытекало, что в языках Алгол и ПЛ/1 оператор безусловного перехода (goto) был уже попросту не нужен. Вирт, правда, не рискнул изъять его из Паскаля. Но главное было в другом: структурное программирование задавало нисходящий принцип разработки (пошаговая декомпозиция), предусматривало структурирование логики и данных, за счет простоты и математической основы повышало надежность ПО. Все это органично вписывалось в возможности лаконичного Паскаля.

«Почти все в программном обеспечении может быть реализовано, продано и даже использовано, если проявить достаточную настойчивость... Но существует одно качество, которое нельзя купить таким образом, - это надежность. Цена надежности - это погоня за крайней простотой. Это цена, которую очень богатому труднее всего заплатить» - так Энтони Хоар определил для себя главный критерий, ставший доминантой и для Вирта.

Взвешенный подход, простота и лаконичность - вот залог надежности. Вирт отмечает: «Поддержание языка максимально простым и регулярным всегда было приоритетом в моей работе: описание Паскаля занимало около 50 страниц, Модулы-2 - около 40, а Оберона - и вовсе 16. И я рассматриваю эту тенденцию как прогрессивную. Истинная ценность языков программирования зависит от качества и практичности их абстракций>.

Характеризуя замысел своего языка, Вирт пишет: «Главной инновацией Паскаля было введение вариативности структур и типов данных подобно тому, как Алгол ввел вариативность управляющих структур. Алгол предлагал только три базовых типа данных: целые и вещественные числа, значения истинности, массивы; Паскаль ввел дополнительные базовые типы и дал возможность определять новые базовые типы (перечисление, диапазоны), а также новые виды структурирования: запись, множество, файл (последовательность), часть которых была представлена в Коболе. Наиболее важной стала, конечно, рекурсивность структурных описаний и вытекающая из нее возможность осуществлять комбинирование и вложение структур>.

А что же говорили противники языка? Из всех критических работ по Паскалю, пожалуй, наибольшую известность получила статья Брайана Кернигана «Почему Паскаль не является моим любимым языком программирования». В 1981 г. она появилась на свет в виде препринта AT&T Bell Laboratories. Поскольку ряд авторитетных журналов отказались ее публиковать, она стала расходиться «нелегальными» путями. Вширокойпечатиейдовелосьвыйтилишьв 1984 г. всборнике «Comparing and Assessing Programming Languages» (Prentice-Hall, 1984).

Как известно, Керниган вместе с Ритчи готовил подробное описание языка Си, а потому его мнение особенно интересно. Началось все с того, что Керниган решил адаптировать исходные тексты своей книги «Software Tools» с Си для Паскаля. К работе над примерами из книги, как пишет Керниган, он приступил весной 1980 г. и завершил ее лишь в январе 1981 г.

Среди достоинств языка Керниган отметил следующие: механизм рекурсии, тип «перечисление», тип «запись», булевы переменные. Из серьезных недостатков он выделил отсутствие поддержки массивов с открытыми границами, неудобство работы со строками, отсутствие статических переменных (по отношению к процедурам и функциям), настоятельную потребность в раздельной компиляции, ограниченные средства ввода-вывода.

Керниган пишет: «Паскаль может быть превосходным языком для обучения новичков тому, как писать программы... Он определенно оказал воздействие на проектирование новых языков, из которых Ада, пожалуй, является наиболее важным. Но в своем стандартном виде (как нынешнем, так и предлагаемом) Паскаль не подходит для написания реальных программ».

Многие конкретные претензии сделаны по существу. Однако, по всей видимости, Керниган немного лукавил, говоря о недостатках Паскаля и умалчивая о работах Вирта, направленных на их устранение. А ведь к весне 1980 г. Вирт и его коллеги не только уже завершили работы по компьютеру Лилит и языку Модула-2, но и опубликовали их результаты. К тому же в 1977 г. в известном журнале Software - Practice & Experience вышла статья Хоара, Уэлша и Снирингера с анализом проблем Паскаля.

Просчеты при создании Паскаля были устранены в последующих языках швейцарской школы (Вирта и его коллег). Все они четко следовали основным тенденциям развития технологии программирования. Программирование структурное (Паскаль), модульное (Модула-2), объектно-ориентированное (Оберон-2), компонентное (Component Pascal) - все это значительные шаги в индустрии ПО.

«Наша конечная цель, - пишет Вирт, - расширяемое программирование (extensible programming). Под этим я понимаю возможность конструирования таких иерархий модулей, когда каждый модуль добавляет новую функциональность в систему. Расширяемое программирование подразумевает, что добавление модуля возможно без необходимости вносить какие-либо изменения в существующие модули - не должно быть необходимости даже их перекомпилировать. Новые модули не только добавляют новые процедуры, но, что более важно, добавляют также новые (расширенные) типы данных. Мы продемонстрировали практичность и экономичность этого подхода при проектировании Oberon System».

Паскаль жив?!

Говоря об отстраненном и предвзятом отношении людей к «чужим» языкам, Вирт отмечает: «Многие относятся к стилям и языкам программирования, как к религиозным конфессиям: если вы принадлежите к одной из них, то не можете принадлежать к другой. Но это ложная аналогия, и она сознательно поддерживается по причинам коммерческого порядка».

В самом деле, противостояние двух лагерей - Си и Паскаля - все эти годы намеренно поощрялось. Между ними методично возводили высокую стену, а затем принялись уничтожать поодиночке. В лице UNIX язык Си нашел себе надежную защиту от чересчур агрессивных модернистов-реформаторов. У Паскаля же такого «панциря» не оказалось. Он продолжает свой путь во многом благодаря преданности своих почитателей, которая подчас просто поражает.

* * *

В заключение предоставим слово оппоненту Никлауса Вирта - Деннису Ритчи: «Паскаль - очень элегантный язык. Он по-прежнему жив. Он породил немало своих последователей и оказал глубокое воздействие на проектирование языков».

ОБ АВТОРЕ:

Руслан Богатырев - руководитель «Студии программных технологий 1024» при издательстве «Открытые системы». E-mail: [email protected].

Из биографии Н. Вирта

Профессор Никлаус Вирт (Niklaus K. Wirth), автор языка Паскаль, закончил Швейцарский федеральный технологический институт ETH (Eidgenoessische Technische Hochschule) в родном Цюрихе (1958). В Лавальском университете в Квебеке (Канада) он получил степень магистра (1960). В 1963 г. в Университете Калифорнии в Беркли (США) Вирт под руководством профессора Гарри Хаски реализовал расширение Алгола-60 (язык Euler) и защитил диссертацию. В 1963-1967 гг. Вирт преподавал в Стэнфордском университете (США). В это же время он был приглашен в международную экспертную группу IFIP Working Group 2.1, занимавшуюся проектированием языка Алгол-68.

В 1967 г. Вирт вернулся на родину и стал доцентом Университета Цюриха. В 1968 г. он перешел в ETH, где занялся разработкой языка Паскаль. В 1970 г. был завершен первый компилятор Паскаля. В период 1978-1981 гг. Вирт возглавлял проект, в результате которого был разработан язык Модула-2, ориентированный на него 16-разрядный персональный компьютер Лилит (Lilith) и ОС Medos. Все ПО, включая системное, было полностью реализовано на Модуле-2. В 1984 г. Никлаус Вирт за большой вклад в развитие языков программирования и за создание персонального компьютера Лилит был удостоен премии Алана Тьюринга - самой престижной и почетной в компьютерном мире, которая по своему значению стоит в одном ряду с Нобелевской премией.

В период 1986-1989 гг. Вирт вел проект по созданию нового языка Oberon, расширяемой объектно-ориентированной ОС Oberon и 32-разрядной рабочей станции Ceres. Многие идеи того проекта были положены сотрудниками Sun Labs в основу языка и технологии Java.

С 1990 г. Вирт руководил Институтом компьютерных систем при ETH. В 1999 г. он ушел на заслуженный отдых и стал почетным профессором родного ETH.

Наиболее важные реализации Паскаля

Система	Год	Руководитель	География	Организация
ETH Pascal	1970	Никлаус Вирт	Европа	ETH
UCSD Pascal	1978	Кеннет Боулес	Америка	UCSD
Turbo Pascal	1983	Андерс Хейльсберг	Америка	Borland Int.

Стандарты Паскаля

В 1977 г. во время конференции по Паскалю в Саутгемптоне Э. Эддиман попросил оказать помощь в формировании комитета по стандартизации при Британском институте стандартов BSI (British Standards Institute). В 1978 г. для обсуждения расширения Паскаля на конференции в Сан-Диего, проходившей под руководством Кеннета Боулеса, встретились представители промышленных кругов. С этого и началась стандартизация языка.

В 1982 г. Международная организация по стандартизации (ISO) выпустила стандарт ISO 7185:1983. В это же время вышел американский стандарт ANSI/IEEE 770X3.97:1983. Принято выделять три принципиально разных стандарта: Unextended Pascal (исходный), Extended Pascal (расширенный) и Object-Oriented Extensions to Pascal (объектно-ориентированный). В 1989 г. стандарт ISO 7185:1983 был подкорректирован, после чего надобность в самостоятельном ANSI-стандарте отпала и он был заменен ссылкой на ISO 7185:1990. Одним из главных отличий Extended Pascal стало введение модульности, необходимой для раздельной компиляции. Extended Pascal закреплен в международном стандарте ISO/IEC 10206 (1991) и американском ANSI/IEEE 770X3.160:1989. В 1993 г. объектно-ориентированные расширения по отношению к Extended Pascal были сформулированы в техническом отчете ANSI/X3-TR-13:1994.

Что касается самой распространенной реализации языка - Turbo Pascal, а также Object Pascal (Delphi), то ни одному из этих стандартов они не соответствуют. В свою очередь, они неявно сами задают соглашения, которым пытаются следовать некоторые реализации.

Список литературы

Руслан Богатырев. Летопись языков Паскаль