 |
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 «Структурное программирование» (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. В широкой печати ей довелось выйти лишь в 1984 г. в сборнике «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».
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.
|
|
|
