Язык АДА

пользователя:

WHAT IF (что если)

используется в языках программирования; переход выполня-

ется перед проверкой контролируемого условия;

OR ELSE (иначе)

наличие варианта, как, например, в фразе "Прибавить эти

два числа, OR ELSE (или иначе)";

WHY NOT? (почему нет?)

выполняет код который следует в безразлично каком порядке;

WHO ELSE? (кто еще?)

используется для опроса во время операций ввода/вывода;

ELSEWHERE (где-то в другом месте)

используется для того, чтобы указать, что программа

пользователя находится где-то в другом месте, тогда как

он полагает, что она здесь;

GOING GOING GONE (иду иду ушел)

используется для записи неструктурных программ; выполняет

произвольный переход к другой части программы пользовате-

ля; выполняет работу 10-ти операторов GOTO.

В течении многих лет в языках использовались операторы FOR

(в течении), DO UNTIL (выполнять до тех пор, пока), DO WHILE

(выполнять в то время, как) и др. для обозначения цикла (LOOP).

Исследуя это направление, разработчики языка BABBAGE предлогают

нижеуказанные операторы, обозначающие цикл программы:

DON'N DO WHILE NOT (не выполнять несмотря на)

этот цикл не выполняется, если контролируемое условие не

является ложным (или если это полдень в Пятницу);

DIDN'T DO (не выполнялось)

цикл выполняется один раз и прекращает дальнейшее

выполнение каких-либо циклов;

CAN'T DO (невозможно делать)

выполнение цикла не может продолжаться;

WON'T DO (отказ выполнять)

центральный процессор приостанавливает выполнение про-

граммы, так как обнаруживает погрешности в коде выполня-

емого цикла программы; выполнение программы может быть

возобновлено, если на пульте будет набрано "May I?"

("Можно мне?");

WIGHT DO (можно не выполнять)

зависит от того какое решение будет принято центральным

процессором; выполнение, если CPU находится в рабочем

состоянии; прекращение выполнения, если CPU в состоянии

останова, или если CPU в состоянии останова по ошибке;

DO ONTO OTHERS (во всем, как хотите, чтобы поступали с вами,

так поступайте и вы с другими)

используется при записи основного цикла систем, работа-

ющих в режиме разделения времени, с целью использования

в этих системах единого способа реализации взаимоотноше-

ний между отдельными пользователями;

DO BACH (изобразить Баха)

используется для записи временных циклов для музыки,

генерируемой с помощью ЭВМ (определение нужного ритма).

В каждом структурном языке, отвечающем самым последним

требованиям, имеется оператор CASE для реализации многоходового

ветвления. Так в языке ALGOL имеется опретор CASE с индексацией,

а в языке PASCAL оператор с идентификацией. Т.е. в этих языках

выбор не очень велик. В языке BABBAGE, напротив, имеется целый

ряд операторов этого класса:

JUST IN CASE (на всякмй случай)

предназначен для обработки запасных пояснений и вводимых

в последнюю минуту сведений; разрешает пользователю

выполнять умножение на ноль с целью исправления, если

случайно выпонено деление на ноль; разрешается также

выполнение обратного (восстанавливающего) действия и

после случайного выполненитя умножения;

BRIFF CASE (случай краткой записи)

предназначен для обеспечения краткости программы;

OPEN AND SHUT CASE (случай "открыть и закрыть")

при использовании этого оператора никакого доказательства

правильности не требуется;

IN ANY CASE (в любом случае)

этот оператор всегда означает рабочее состояние;

HOPELESS CASE (безнадежный случай)

этот оператор всегда означает нерабочее состояние;

BASKET CASE (безвыходное состояние)

оператор действительно означает безвыходное состояние.

Сотрудники, входящие в группу разработки языка BABBAGE,

постоянно работают над новыми особенностями языка, что будет

способствовать беспрерывному росту уровня эффективности данного

языка при его использования заказчиками. Например, разработчики

языка BABBAGE в настоящее время заняты работой над оператором

ALMOST EQUAL SIGN ("почти с одинаковым знаком"), используемым

для сравнения двух чисел с плавающей запятой. В работе над этим

новым нюансом уже удалось преодолеть значительные трудности.

Ни один язык, неважно каким он является, не может быть

использован сам по себе. И для языка BABBAGE совершенно

необходима детально разхработанная операционная система. После

нескольких попыток использовать существующие системы сотрудники

группы решили написать собственную "виртуальную" операционную

систему. Любому известна операционная системя виртуальной

памяти. Но сотрудники группы по разработке языка BABBAGE

сделали попытку найти несколько иное решение, зайдя подальше.

Новая операционная система носит название операционной системы

виртуального времени (VTOS). В то время как системы виртуальной

памяти обеспечивают виртуальные свойства памяти ЭВМ, VTOS

выполняет ту же функцию по отношению ко времени процессора.

В результате ЭВМ может одновременно работать с неограничен-

ным количеством заданий. Подобно системе виртуальной памяти,

которая физическм хранит часть данных в ЗУ на дисках, VTOS

должна также применять некоторые ухищрения для достижения своей

цели. Хотя пользователь уверен, что все его задания выполняются

в текущий момент времени, некоторые из этих заданий в действи-

тельности будут выполняться на следующей неделе.

Как можно видеть, язык BABBAGE все еще находится в стадии

разработки. Группа сотрудников по разработке языка BABBAGE

нуждается в предложениях специалистов по новым средствам для

этого нового мощного языка программирования. Автор статьи,

являясь одним из сотрудников группы разработки, обращается ко

всем, кто работает в области обработки данных с помощью ЭВМ,

с просьбой оказать поддержку группе в разработке нового языка

программирования (будут приняты все предложения от всех лиц,

желающих принять участие в работе группы).

Краткое введение в язык Ада

Eric DeArment, Team Ada

ejd@efn.org

Возможно, у вас уже возник вопрос: "Зачем знать и использовать Аду?". В

ответ на этот вопрос Я могу привести как минимум три хороших причины:

1. Это просто! Я запомнил программу типа "Hello World" за несколько

минут.

2. Это мощно! Ада была разработана таким способом, чтобы обеспечить все

запросы программиста и пригодна для решения практически любых задач.

3. Она может быть использована как шлюз в более трудный язык Си; даже

учитывая то, что синтаксис Ады очень различается с Си, эти два языка в

действительности сходны во многих своих идеях.

Предыстория Ады

В далеком 1957, ученый Джон Бэкас (John Backus) работавший в то время в IBM

разработал новый язык программирования, с целью облегчить решение

математических и научных проблем для инженеров, ученых и математиков. Этот

язык называный FORTRAN, что является сокращением слов FORmula TRANslation

(трансляция формул), имел и имеет огромный успех; даже в настоящее время,

спустя cорок лет, он все так же активно используется в разработке программ

и продолжает развиватся.

По другую же сторону Атлантики, в Европе, несколько ученых, которые знали о

существовании Фортрана сформировали комитет для создания собственного языка

способного заменить его. Спустя всего лишь месяц, в 1958 году, была

завершена разработка нового языка программирования известного теперь под

именем ALGOL, что является сокращением от слов ALGOrithmic Language (язык

алгоритмов). Вслед за этим он был очень быстро стандартизован.

Так как существует традиция называть стандарт языка по году в который он

был создан, то и создатели Алгола решили от нее не отходить назвав его

Алгол 58. Впоследствии люди со всей Европы продолжили работу над Алголом, и

спустя два года появился новый улучшенный вариант — Алгол 60.

Алгол 60 съиграл очень важную роль в истории нескольких языков используемых

в настоящее время, в число которых входит Ада. Из Алгола 60 впоследствии

вышли три семейства языков:

1. SIMULA, созданный учеными из университета города Осло в Норвегии.

2. CPL, созданного Кеном Томпсоном (Ken Thompson) из AT&T Bell

Laboratories как инструмента для написания ОС MULTICS, которая стала

предшественницей Unix. CPL также является непосредственным предком С.

3. Последним, что вовсе не значит худшим, был Паскаль, написаный

Никлаусом Виртом (Niklaus Wirth) из Швейцарского Федерального

Института Технологий в Цюрихе с целью обучения студентов в колледже.

Из которого в последствии мы и получили Аду.

Итак, теперь мы знаем достаточно о предшественниках Ады, потому приступим к

непосредственной истории создания этого прекрасного языка.

Конкурс

В 60е-70е годы Министерство Обороны США (the United States Department of

Defense) использовало для своих нужд более чем 2000 различных языков

программирования (в основном для систем повышенной надежности). По большей

части это были языки разработаные для выполнения какого-то конкретного

задания. В результате Министерством Обороны была сформирована Рабочая

Группа по Языкам Высокого Уровня (High-Order Language Working Group

(HOLWG)), целью которой было найти решение создавшемуся в то время, так

назваемому, "кризису программного обеспечения"

Члены Рабочей Группы постановили, что для выхода из создавшейся ситуации

необходимо создание языка программирования, с помощью которого можно будет

сделать практически все, будь то системное программирование, искусственный

интеллект, и, что наиболее важно, системы работающие в реальном времени и

встроенные системы. Системы реального времени это программы используемые

для таких вещей как управление светофорами на дорогах, самонаводящихся

ракет, и сканнеров штрих-кодов. Встроенными же называются системы такие как

маленькие компьютеры встраеваемые в большинство современных машин,

самолеты, и даже магнитофоны.

Вместо того чтобы создавать новый язык самим, было решено провести конкурс.

Было образовано несколько команд, каждой из них был присвоен свой цвет. По

случайному стечению обстоятельств все команды создали свои язык использовав

Паскаль в качестве основы. В результате победила зеленая команда -- фирма

Ханейвелл-Балл (Honeywell-Bull) из Франции. Познее, язык был назван "Ада" в

честь леди Ады Августы Лавлейс (Lady Ada Augusta Lovelace), дочери

известного поэта Байрона и ассистентки математика Чарльза Байбиджа (Charles

Babbage), который изобрел Аналитическую Машину. Леди Аду принято считать

первым программистом.

В 1979, МО США создало первый черновой вариант документации по Аде, затем

язык был стандартизован в 1983 году. Сейчас этот стандарт принято называть

"Ада83", первоначально он находился под полным контролем со стороны МО США,

и ни кто не мог создать компилятор с языка без авторизации оного со стороны

Министерства Обороны.

Однако все изменилось в 1987 году, когда МО США предоставило Аду в

публичное распоряжение, и на язык был создан стандарт Международного

Института по Стандартизации (International Standards Organization (ISO)). К

1990 году появилось более 200 проверенных на соответсвие стандарту

компиляторов с этого языка, еще познее в 1995 году появился новый стандарт

назваемый Ада95. Ада в редакции 95го года стала полностью объектно-

ориетированым языком, а также оснащена очень удобными средствами

взаимодействия с кодом написаным на Си, Фортране, Коболе и прочих языках.

Где взять Аду?

Скорее всего вы думаете, что компилятор для такого мощного как Ада языка

стоит очень и очень дорого, однако вы заблуждаетесь, вы наверное удивитесь,

но один из наиболее мощных и популярных компиляторов с Ады95, GNAT (Gnu/New

york University Ada Translator) не будет стоить вам ни копейки (за

исключением технической поддержки, но только в том случае если вы захотите

ее иметь).

GNAT можно скачать с FTP-сервера Нью-Йоркского Университета

ftp://cs.nyu.edu из каталога /pub/gnat. В нем содержатся различные версии

GNAT'а для различных ОС например Unix, включая SunOS/Solaris, Linux,

NetBSD, SGI IRIX, IBM's AIX, DEC's Digital Unix.

Так же там существуют версии GNAT'a для WinNT, Win95, MacOS, и даже версия

для DOS называемая "EZ2Load".

Учебник

Итак, Я думаю пора приступать к настоящему обучению. Конечно это не

законченый учебник, это просто краткое введение, которое покажет вам

базовую структуру программы на языке Ада и даст вам несколько готовых к

компиляции примеров.

Сперва Я хочу чтобы читатель узнал что же такое Ада. Так же как и ее

предшествинник Паскаль и ее кузен Си, Ада это структурый язык. Другими

словами, программа на Аде это организованная последовательность различных

секций, в то время как в неструктурных языках таких как Бейсик, вы можете

писать что угодно и где угодно.

Также, Аде присуща своя собственная терминология, и Я далее буду

использовать несколько таких слов, со значением которых вы возможно не

знакомы:

пакет (package), файл искодного кода программы в котором хранится

определенный набор связанных по смыслу команд, которые делают например

такие вещи как печать текста, математические вычисления, и т.д. Они в чем-

то похожи на заголовки в языке Си, но не являются прямой аналогией.

(прим перев: они ближе к модулям в Турбо Паскале (хотя точнее на оборот,

они слизаны с Ады)

переменная (variable), это именованая область памяти в которой может

хранится некоторое значение, например число, символ, или слово.

предложение или инструкция (statement), команда для выполнения

специфического действия.

Все программы на Аде имеют следующую базовую структуру:

with Имя_Пакета; use Имя_Пакета;

procedure Имя_Процедуры

Переменная : Некоторый_Тип_Значений;

begin

Предложение_1;

Предложение_2;

end Имя_Процедуры;

Имя_Процедуры часто является и именем программы.

(прим перев: В отличие от Паскале здесь нет выделенного блока begin - end,

программой может считатся любая процедура библиотечного уровня (т.е. не

вложеная в другую процедуру/функцию) без параметров).

Место где написано Переменная : Некоторый_Тип_Значений является объявлением

переменной. Возможно вы спросите, а что значит "Некоторый_Тип_Значений"?

Это означает какого типа значения могут хранится в переменной. Другими

словами, если вы хотите иметь переменную для целых чисел вам необходимо

написать Variable : Integer;. Если вам нужны числа с пляавающей запятой, то

Variable : Float; и т.д.

Точки с запятой используются для завершения объявления переменной или в

более общем случае любого предложения программы, позволяя вам разместить на

одной строке более одного объявления переменной или предложения.

(прим перев: в Паскале они разделяют предложения, в результате имеется

несколько исключений из правил! А в результате выбранного подхода в Аде их

размещение производится на более интуитивном уровне).

Инструкция begin начинает последовательность настоящих команд программы.

Предложение_1; и Предложение_1; на самом деле ни чего не значат в Аде; в

реальной программе на их месте будут настоящие команды, которые и будут

выполнять необходимые нам действия.

Предлоджение end Имя_Процедуры; завершает последовательность команд

программы. Теперь Я могу сказать вам, что эта маленькая "демо" програмка

была нужна, чтобы просто показать вам структуру программы, но теперь мы

можем посмотреть и на настоящую рабочую программу. По традиции ей будет,

можно сказать, классическая ;-) программа выводящая "Hello World", которая

обычно и используется при первом знакомстве с новым языком.

with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;

procedure Hello_World is

-- А переменные нам здесь не нужны :)

begin

Put ("Hello world!");

end Hello_World;

Пакет "Text_IO" содержит множество функций для операций ввода/вывода;

он используется программами которым необходим вывод и получение текста.

(прим перев: как и в Си по множеству причин здесь нет "встроенных" операций

для ввода/вывода, но есть стандартный пакет таких операций).

Так же Я должен заметить за чем нужно писать "Ada." перед "Text_IO".

Поскольку Ада может взаимодествовать со множеством языков -- например вы

можете связать со своей программой процедуры на Си или Коболе -- и может

случится так что у вас будет множество библиотек с сотнями пакетов, поэтому

необходимо указывать откуда их брать.

(прим перев: в Аде можно организовать набор пакетов в определенную

иерархическую структуру со взаимными связями между кодом в них. В данном

случает Text_IO это дочерний пакет от пакета Ada).

Процедура (и программа в данном случае) называется "Hello_World."

Предложения "with" и "use" позволяют использовать команды из них в нашей

программе. Если вы хотите запустить эту программу, вы можете сохранить ее

под именем hello_world.ada. Замечание: если вы используете GNAT вы должны

сохранить ее как hello_world.adb.

Поскольку эта программа не делает ничего кроме печати нескольких слов на

экране, нам не потребовалось объявлять ни каких переменных, поэтому место в

котором это обычно делается осталось пустым. Обратите так же внимание на

двойной прочерк (--) перед "А переменные нам здесь не нужны :)". Эти

прочерки говорят компилятору, что эта строка комментарий. Комментарий это

строка текста программы которую компилятор проигнорирует. Поэтому если вы

хотите добавить строку "А переменные нам здесь не нужны :)" в программу и

затем запустить ее, вы обязаны добавить перед ней двойной прочерк, иначе

компилятор подумает, что вы хотели использовать "А переменные нам здесь не

нужны :)" как описание переменной, естесственно ничего не поймет и выдаст

вам сообщение об ошибке. Предложение Put ("Hello world!"); служит

собственно для печати текста на экране.

Даже если вам кажется, что использование скобок усложняет дело, они все

равно нужны. Вы неможете просто взять и написать "Put "Hello world!";"!

Так же заметте, что многи имена начинаются с заглавных букв Notice also

that many of the names begin with capital letters ("Text_IO" например). Это-

го не требуется делать в обязательном порядке, но все же желательно делать

так для удобства чтения ваших исходников.

Следующая программа несколько сложнее предыдущей. Она спрашивает у

пользователя его/ее имя и затем печатает его на экране наряду с другим

текстом:

with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;

procedure Get_Name is

Name : String (1..80);

Length : Integer;

begin

Put ("Введите ваше имя> ");

Get_Line (Name, Length);

New_Line;

Put ("Привет ");

Put (Name (1..Length));

Put (", Я думаю вам понравиться изучать Аду!");

end Get_Name;

Как это все работает? Мы уже знаем, что такое Text_IO, а предложение

procedure Get_Name is говорит само за себя

Переменная Name содержит имя введенное пользователем, а тип String (1..80)

говорит компилятору о том, что Name это строковая переменная с длинной до

80 символов. Вторая переменная, Length, это целое число используемое для

хранения действительной длинны строки введенной пользователем.

А теперь об остальном: когда программа выполняется, она печатает "Введите

ваше имя> ", а затем ждет его ввода от пользователя. после того как он

введет имя и нажмет Enter программа пропускает строку (New_Line;) и

печатает "Привет [имя пользователя], Я думаю вам понравиться изучать Аду!".

Страницы: 1, 2, 3