Существует достаточно света для тех, кто хочет видеть, и достаточно мрака для тех, кто не хочет.
Блез Паскаль (1623-1662)
Язык программирования Паскаль (Pascal) был создан выдающимся специалистом в области computer science Никлаусом Виртом. Свое название язык получил в честь знаменитого французского ученого средневековья Блеза Паскаля.
Впервые предварительное описание языка программирования Паскаль было опубликовано в 1968 году. Паскаль продолжал линию АЛГОЛ-W (язык, над которым Н. Вирт работал в 1965 году в рамках конкурса международной федерации по обработке информации (IFIP) на разработку нового языка программирования – преемника АЛГОЛ-60). Первый вариант компилятора появился в 1971 году, а спустя год вышли в свет соответствующие публикации.
Паскаль стал одним из первых языков программирования, обладающих средствами структурного (процедурного) программирования, что стало его несомненным достоинством.
Быстро растущий интерес к языку и небольшие его изменения привели к публикации в 1973 году так называемого Пересмотренного сообщения, в котором Паскаль (Pascal) определялся в терминах стандартов ISO.
Pascal Урок 11. Простое приложение Windows Forms
Разрабатывая язык Паскаль, Никлаус Вирт изначально преследовал следующие основные цели:
- язык должен быть пригоден для обучения программированию;
- реализация языка должна быть эффективной и надежной на существующих ЭВМ.
Тем не менее, прозрачная структура, ясный синтаксис и большие возможности сделали язык популярным не только в образовательной среде, но и среди профессиональных программистов.
Реализации и диалекты
Популярность языка Паскаль привела к появлению различных его расширений и диалектов. Отметим наиболее заметные продукты:
- UCSD p-System – разработка Калифорнийского университета 1978 года;
- интегрированная среда разработки Turbo Pascal , созданная фирмой Borland (первая версия появилась в 1983 году);
- Object Pascal — объектное расширение языка, разработанное Aplle в 1986 году;
- вариант Object Pascal от Borland (начиная с версии среды Delphi 7, Borland стала официально называть язык Object Pascal как Delphi).
Важную роль в развитии языка сыграло появление свободных реализаций: Free Pascal и GNU Pascal .
Особое внимание стоит уделить разработке Южного федерального университета PascalABC.NET (первая стабильная версия появилась в июне 2009 года). PascalABC.NET – это язык программирования нового поколения, основанный на платформе Microsoft.NET, сочетающий простоту классического языка Паскаль и содержащий практически все современные языковые средства.
PascalABC.NET — это также мощная и интуитивно понятная интегрированная среда разработки, содержащая средства автоформатирования, встроенный отладчик и встроенный дизайнер форм.
В дальнейших уроках будут рассматриваться возможности именно языка PascalABC.NET.
Источник: informatics-lesson.ru
Как сделать игру Теннис на Паскале
Паскаль сегодня
Паскаль, разработанный в 1970-х гг. Никлаусом Виртом как язык обучения программированию, претерпел за прошедшее время довольно много изменений в лучшую сторону. Основная заслуга в этом принадлежит фирме Borland International, долгое время выпускавшей линейку Turbo Pascal. Одно из основных усовершенствований, внесенных ею, — дополнение языка разнообразными и мощными средствами ввода-вывода.
Другое связано с языком Модула-2 (автором которого также стал Н. Вирт): фирма Borland отказалась от распространения компилятора этого языка, применив вместо этого модульный принцип построения в Turbo Pascal. Кроме того, в Паскаль были введены средства непосредственного доступа к портам и ячейкам памяти, а позднее — возможность включать в текст программы фрагменты, написанные на ассемблере. Все это превратило Паскаль из средства обучения в достаточно мощный универсальный язык.
Сейчас признанными лидерами в области профессионального программирования стали Си-подобные языки. В течение долгого периода Паскаль был, пожалуй, почти единственной альтернативой им в качестве универсального языка.
Однако когда труд большинства профессиональных программистов стал практически сводиться лишь к манипуляциям с вызовами более или менее стандартного API-инструментария (Application Programming Interface — интерфейс прикладного программирования), остро встал вопрос выбора единственного языка программирования, на котором (и для которого) будет писаться этот API. Вследствие различных причин — как объективных, так и субъективных — выбор пал на Си/Си++.
Во-первых, Си, как и Паскаль, оказался одним из первых языков высокого уровня (ЯВУ), разрешившим проблему : его компилятор был написан на нем же. Во-вторых, компиляторы для Си делать, пожалуй, легче, чем для любого другого языка (что, собственно, и было одной из целей его разработки), поэтому именно их выпуск экономически наиболее целесообразен. Впрочем, не обошлось и без субъективных факторов: значительную долю сегодняшнего API производит фирма Microsoft, уже давно разграничившая с фирмой Borland в этой области. Сейчас Borland не выпускает компиляторы для Бейсика и Фортрана, а Microsoft — для Паскаля, и, естественно, не ориентирует свои API на те языки, компиляторы которых сама не выпускает.
Поэтому лидерство Си в области профессионального программирования обусловлено в основном тем, что только на нем можно использовать новый API-интерфейс сразу же после его выхода, тогда как программистам, работающим на других языках, приходится либо ждать, когда появятся нужные интерфейсные модули, либо самостоятельно их писать.
Однако в области создания СУБД Паскаль до сих пор входит в число лидеров, поскольку продолжается разработка инструментального ПО для работы с объектными версиями этого языка (Delphi). Кроме того, Паскаль и его диалекты зачастую применяются в качестве языка СУБД.
Сильные стороны Паскаля
Посмотрим на Паскаль, а также на Си и Бейсик с точки зрения обучения программированию. О дидактической несостоятельности языка Си уже много написано. Бейсик также мало подходит для обучения из-за отсутствия общепринятого стандарта и стиля работы, который он прививает.
Основным преимуществом Бейсика была чрезвычайная нетребовательность к ресурсам компьютера, что стало уже неактуальным. Раньше, когда были ПК с 16-64-Кбайт оперативной памятью и ЗУ в виде магнитофона, можно было говорить, что Бейсик — лучший ЯВУ, поскольку не было выбора. При наличии 640-Кбайт памяти и дисковода такой выбор появился.
Итак, сегодня практически весь рынок программных продуктов ориентирован на многозадачные операционные системы (Windows, UNIX и др.) и интенсивно использует API-инструментарий, а также визуальные средства программирования.
Это, конечно, удобно, но вряд ли рационально для обучения, ведь нужно научиться разрабатывать и/или воплощать алгоритм, а не просто . Кроме того, любой начинающий сталкивается с довольно значительным объемом информации, которую необходимо запомнить, прежде чем начинать программирование. Да и процесс постоянного обновления API затрудняет работу и преподавателя, и ученика. Текстовый интерфейс командной строки, принятый в DOS, дает возможность, не особенно заботясь о вводе-выводе, уделять основное внимание разработке и реализации алгоритма. А те, кто уже немного разобрался с компьютером, могут осваивать основы компьютерной графики, не изменяя платформы.
Медицинские рецепты принято выписывать на латыни. От всех живых языков она отличается тем, что уже не изменяется. К тому же медики, на каком бы языке они ни говорили, имеют в латыни общий язык. То же самое можно сказать и про DOS. Его API достаточно лаконичен и практически перестал изменяться.
Кроме того, все операционные системы (на платформе Intel) позволяют работать с программами DOS, а вот программа, написанная, скажем, для Linux, в Windows уже не запустится.
Рассмотрим Паскаль для DOS. В сфере образования до сих пор широко используется последняя 7-я версия Паскаля фирмы Borland, созданная более восьми лет назад. Со своей основной задачей компилятор Паскаля справляется, однако зачастую даже школьники, постигшие азы программирования, натыкаются на его ограничения. Одним из основных недостатков компилятора является его 16-разрядность.
Ограничение в 64 Кбайт на все статические данные выглядит слишком жестким при типичных сегодня 32-128 Мбайт оперативной памяти. То же касается и графических режимов: максимальное разрешение, с которым способен работать Turbo/Borland Pascal, требует лишь 150-Кбайт видеопамяти, в то время как появляются видеоадаптеры, несущие уже 64 Мбайт.
Сравнение компиляторов Паскаля
В нашей стране все большее внимание стало уделяться легальному использованию программных продуктов. Так что теперь за Turbo/Borland Pascal приходится платить и частным лицам, и общеобразовательным учреждениям. И мало кто знает о том, что есть 32-разрядные компиляторы Паскаля, бесплатные для некоммерческого применения и к тому же более полно использующие оперативную память компьютера и возможности видеоадаптера (табл. 1).
Среди компиляторов, достигших определенной степени , — TMT Pascal (www.tmt.com) и Free Pascal Compiler (FPC, www.ru.freepascal.org). В числе других проектов стоит упомянуть P32V Джона Принса (surf.to/p32) и Virtual Pascal (www.vpascal.com), недавно ставший бесплатным. Последний, пожалуй, наиболее тщательно проработан, но в исходном виде не позволяет делать DOS-приложения.
Примечательно, что в разработке TMT и Free Pascal участвовали наши соотечественники.
Версия 3.50 компилятора ТМТ производит впечатление вполне отлаженного продукта — большая часть выявленных ошибок устранена, сам он и его интегрированная среда работают стабильно и просты в установке. Сказывается, правда, немногочисленность коллектива разработчиков: интегрированная среда как две капли воды похожа на аналогичные GUI-ориентированные IDE и обладает довольно ограниченными возможностями — она не имеет даже встроенного отладчика. Во встроенном ассемблере до сих пор нет поддержки SSE, хотя есть 3DNow! и MMX. Полные зарегистрированные версии компилятора начиная с 1.0 содержали IDE-среду в текстовом режиме, с которой из-за множества ошибок все равно нельзя было работать, а свободно распространяемые — ограничения на объем используемой памяти, но их можно было элементарно обойти. Поэтому в версии 3.50 они были сняты, а в последнюю бесплатно предоставляемую добавлена IDE-среда.
Free Pascal был разработан довольно большим коллективом энтузиастов. Он поставлялся вместе с исходными текстами, поэтому любой желающий мог принять участие в процессе его создания. Кстати, написан Free Pascal на Паскале, так что для него проблема не возникает.
Версия компилятора обозначается не двузначным, как обычно, а трехзначным числом, поскольку значение 99 в младшей части версии появилось задолго до того, как основной было присвоено 1.0. Сейчас 1.0 наконец вышла, но она оказалась чуть ли не более сырой, чем предыдущая.
Затем почти сразу же была выпущена версия 1.02, содержащая лишь исправления замеченных ошибок, а на момент написания статьи готовилась к выходу версия 1.04. В комплект поставки компилятора входит интегрированная среда, работающая в текстовом режиме. В его документации честно предупреждается о том, что это пока отладочная версия. Да и сама IDE требует настройки, которая к сожалению описана неверно. Эта IDE является по сути текстовым редактором со встроенным компилятором (почему-то не внешним), в ней отсутствует даже контекстная подсказка, не говоря об отладчике.
Оба компилятора в определенной степени напоминают диалект Turbo/Borland Pascal, хотя и есть некоторые различия. В основном они касаются усовершенствований языка: нет ограничений, связанных с 16-разрядной сегментированной моделью памяти, есть Си-подобные комментарии. Кстати, ТМТ дополнился Си-подобными операциями: , . В Free Pascal появились перегружаемые функции, а у ТМТ — перегружаемые операторы и множество усовершенствований, что отражено и в документации. У Free Pascal желаемое нередко выдается за действительное. Так, в одной из предыдущих версий он наотрез отказался компилировать MMX-инструкции, в том числе и пример из документации.
Естественно, оба компилятора не во всем схожи. У ТМТ отсутствует 64-разрядный целый тип comp. Притом, скорее всего, его введение и не предполагается, так как существует дополнительный модуль для обработки комплексных чисел, имеющий то же самое название. В Free Pascal же не предусмотрено предопределенных массивов Port и PortW, а в ТМТ есть даже PortD.
Поскольку оба компилятора используют 32-разрядную плоскую модель памяти, функция seg у обоих возвращает 0, однако в системе программирования Free Pascal неправильно работает функция ptr. Например, в выражении longint(ptr($40,$6c)^) мы можем получить все что угодно, но только не значение счетчика времени BIOS (видимо, программа прекратит работу по ошибке обращения к памяти). У TMT же такая конструкция выполняется правильно.
После компиляции минимальный размер исполняемого файла для ТМТ составляет около 15 Кбайт, а для Free Pascal — 55 Кбайт. Кроме того, второй требует еще внешнего DPMI-сервера на 20 Кбайт, тогда как у ТМТ он содержится внутри исполняемого файла.
Чтобы сравнить скорости работы исполняемых файлов, полученных с помощью этих компиляторов, можно использовать тест Ветстоуна по определению производительности системы с точки зрения выполнения операций над числами с плавающей запятой, переписанный с Фортрана на Паскаль (табл. 2). Значительно уступая TMT по оптимизации размера, Free Pascal работает в полтора раза быстрее. В то же время оба компилятора оставляют далеко позади Borland Pascal, особенно на современных процессорах.
Однако некоторые результаты при измерении производительности выглядят довольно странно. Написанная на ассемблере процедура поиска кратчайшего пути в графе при помощи алгоритма Дейкстры, будучи откомпилированной тем же Free Pascal, выполнялась на 20% быстрее, чем ТМТ. При заполнении таблицы весов дуг графа использовался датчик случайных чисел, измерения повторялись 1000 раз и полученные значения усреднялись, а процедуры чтения, записи и пересылки содержимого оперативной памяти выполнялись в обоих случаях с одинаковой скоростью.
Среднее время выполнения этого теста для компилятора ТМТ Pascal составило 2,20 с, а для Free Pascal — 1,81 с.
Кроме оптимизации, которую делает сам компилятор, интересно также посмотреть, насколько оптимально написаны библиотечные процедуры. Это было решено сделать на примере графической библиотеки. Следует сказать, что в обоих случаях состав процедур значительно отличался от прототипа, особенно у ТМТ. Впрочем, и Free Pascal оказался не на высоте.
Хотя дисплей и видеоадаптер позволяли работать в режиме 1600×1200 точек (а среди констант, описывающих разрешение, было предусмотрено даже 2048×1536 точек), однако в действительности заявленное разрешение установить при помощи Free Pascal не удалось. Поэтому скорость вывода графических примитивов проверялась в режиме 1280×1024 точки при 256 цветах (табл. 3).
По скорости вывода на экран заштрихованных фигур ТМТ почти на порядок превосходит своего конкурента, что, видимо, объясняется более совершенным алгоритмом. При рисовании линий ТМТ практически во всем отстает от FPC. Правда, в некоммерческой версии ТМТ, где производились измерения, в отличие от коммерческой не используется LFB, что при рисовании без экранного буфера должно приводить к ощутимой потере производительности. Возможно, что различие результатов объясняется этим.
При выводе текста ТМТ втрое отстает от FPC, однако не следует этого пугаться. Дело в том, что тогда как Free Pascal вслед за Borland применяет шрифт размером 8×8, в ТМТ резонно предположили, что при разрешениях 640×480 точек и больше гораздо лучше будет смотреться шрифт размером 8×16. Так что замедление вывода в значительной степени связано с увеличением размера шрифта вдвое.
В целом реализация графической библиотеки ТМТ производит впечатление более продуманной и отлаженной (хотя и менее полной по отношению к Borland Pascal).
Кстати, раздел документации Free Pascal, посвященный описанию различий реализации графических библиотек для разных платформ, остался пустым, а графическая программа, работавшая в DOS и перекомпилированная в графическое приложение Windows, сразу же завершилась по ошибке.
Бесплатная версия TMT Pascal позволяет делать исполняемые файлы только для DOS, зато при использовании коммерческой один и тот же текст, будучи откомпилированным и для DOS, и для Windows, работает визуально совершенно одинаково, хотя внутренний механизм для DOS реализован через VESA, а для Windows — через DirectDraw.
Рекомендации
Что же, хотя крупные фирмы и отказались от ведения разработок Паскаля для DOS, небольшие компании, коллективы энтузиастов и даже отдельные программисты весьма успешно продолжили это дело, создавая вполне достойную замену проверенному компилятору Turbo Pascal. Так что если вам нужен надежный компилятор и вы не хотите возиться с установкой и настройкой его самого и прилагаемой к нему среды, а также если при вашей работе предъявляются жесткие требования к объему кода, то лучше остановить свой выбор на ТМТ.
Кстати, при применении внешнего DOS-расширителя памяти, например DOS4GW, минимальный объем исполняемого файла можно сократить до 3 Кбайт. Если же вам не терпится самому принять участие в разработке компилятора Паскаля, если вам нужен транслятор, настраиваемый на ваши конкретные задачи и вы согласны над ним поработать, то следует отдать предпочтение FPC. Впрочем, вместе с исходными текстами также поставляется Р32V, однако он в отличие от FPC компилируется в среде Borland Pascal. Правда, P32V — не полный компилятор, так как переводит текст на Паскале не в объектный код, а в текст на языке ассемблера, и поэтому потребуется внешний ассемблер. Если же вы работаете с OS/2, то целесообразнее предпочесть Virtual Pascal.
Источник: codenet.ru
Летопись языков паскаль
Особенностями языка являются строгая типизация и наличие средств структурного (процедурного) программирования. Паскаль был одним из первых таких языков. По мнению Н. Вирта, язык должен способствовать дисциплинированию программирования, поэтому, наряду со строгой типизацией, в Паскале сведены к минимуму возможные синтаксические неоднозначности, а сам синтаксис автор постарался сделать интуитивно понятным даже при первом знакомстве с языком.
Тем не менее, первоначально язык имел ряд ограничений: невозможность передачи функциям массивов переменной длины, отсутствие нормальных средств работы с динамической памятью, ограниченная библиотека ввода–вывода, отсутствие средств для подключения функций написанных на других языках, отсутствие средств раздельной компиляции и т. п.
Подробный разбор недостатков языка Паскаль того времени был выполнен Брайаном Керниганом в статье «Почему Паскаль не является моим любимым языком программирования» (эта статья вышла в начале 1980–х, когда уже существовал язык Модула–2, потомок Паскаля, избавленный от большинства его пороков, а также более развитые диалекты Паскаля). Некоторые недостатки Паскаля были исправлены в ISO–стандарте 1982 года, в частности, в языке появились открытые массивы, давшие возможность использовать одни и те же процедуры для обработки одномерных массивов различных размеров .
Необходимо заметить, что многие недостатки языка не проявляются или даже становятся достоинствами при обучении программированию. Кроме того, по сравнению с основным языком программирования в академической среде 1970–х (которым был Фортран, обладавший гораздо более существенными недостатками), Паскаль представлял собой значительный шаг вперёд. В начале 1980–х годов в СССР для обучения школьников основам информатики и вычислительной техники академик А. П. Ершов разработал алголо–паскалеподобный «учебный алгоритмический язык».
Наиболее известной реализацией Паскаля, обеспечившей широкое распространение и развитие языка, является Turbo Pascal фирмы Borland, выросшая затем в объектный Паскаль для DOS (начиная с версии 5.5) и Windows и далее в Delphi, в которой были внедрены значительные расширения языка.
Диалекты Паскаля, применяемые в Turbo Pascal для DOS и Delphi для Windows, стали популярны из–за отсутствия других успешных коммерческих реализаций .
В первой главе работы рассмотрены основы и особенности языка Паскаль, а также история его создания и развития. Было определено, что за продолжительное время было создано достаточно много версий среды, что позволяло улучшать его и делать более функциональным и удобным для программирования.
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. |
Список литературы
Руслан
Богатырев. Летопись языков Паскаль
Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.),
обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.
Поможем написать работу на аналогичную тему
Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному
проекту
Нужна помощь в написании работы?
Мы — биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus.
Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.
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.
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.
Источник: robotrackkursk.ru