§ 14. Паскаль — язык структурного программирования
Программирование для ЭВМ — процесс создания программ управления работой компьютера.
Эволюция программирования
С изобретением программно управляемых вычислительных машин появилась новая профессия — программист. На ламповых ЭВМ первого поколения программисты составляли свои программы, используя непосредственно команды процессора. При этом программисту приходилось самому распределять ячейки памяти под данные и под команды программы. Нужно было знать систему команд процессора и коды всех команд. Исходные данные и команды представлялись в форме двоичного кода, т. е. непосредственно в том виде, в котором они хранились в памяти ЭВМ.
Для сокращения записи программ на специальных бланках обычно использовали двоично-восьмеричный или двоично-шестнадцатеричный код. Вот пример команды программы для одного из компьютеров первого поколения:
Такая команда называется трехадресной. Код 0216 относится к команде сложения. 1-й и 2-й адреса — это адреса ячеек ОЗУ, в которых хранятся слагаемые, 3-й адрес — адрес ячейки, куда заносится сумма. Сама команда хранится в ячейке ОЗУ с адресом 2816.
Программирование в машинных кодах представляло собой сложный процесс. По этой причине производительность работы программистов была довольно низкой. В 1950-х годах возникает направление, которое получило название «автоматизация программирования». Основная его цель — создание средств, облегчающих и ускоряющих процесс создания программы для ЭВМ. Появляются первые языки программирования.
Первыми языками программирования были машинно-ориентированные автокоды. Позднее за языками такого уровня закрепилось название ассемблеры. Первоначально ассемблером называли программу-переводчик с языка ассемблера в машинные команды. Позднее и сам язык ассемблера стали называть именем ассемблер. Программирование на ассемблере снимает с программиста заботу о распределении памяти под данные и команды программы. Программист не должен помнить внутренние коды всех команд процессора. Вот пример той же команды сложения на ассемблере (автокоде):
Слово ADD обозначает команду «сложить», а и b — имена переменных-слагаемых, с — переменная, куда помещается результат.
Язык ассемблер называется машинно-ориентированным по той причине, что для каждой команды процессора существует свой аналог команды на ассемблере. Поскольку разные типы ЭВМ имели разные системы команд процессора, ассемблеры у них тоже отличались. Современные ассемблеры точно так же ориентированы на определенные типы процессоров. Позже появились так называемые макроассемблеры, в языке которых существуют макрокоманды, соответствующие сериям команд (подпрограммам) на языке процессора.
Составление программы на ассемблере проще, чем на языке команд процессора. Работу по распределению памяти под данные и команды, перевод команд ассемблера в машинные команды берет на себя специальная системная программа — транслятор.
Из машинной ориентированности программ на ассемблере следует, что такие программы нельзя переносить для исполнения на другие типы ЭВМ с другой системой команд процессора. Эта проблема создавала серьезные ограничения для прикладных программистов. Кроме того, само программирование на ассемблере является достаточно сложным для массового освоения, что ограничивало использование ЭВМ в прикладных областях.
Языки программирования высокого уровня. Следующим этапом развития программирования стало создание языков программирования высокого уровня — ЯПВУ. Примеры ЯПВУ: Паскаль, Бейсик, Фортран, Си, Java и др. Все названные ЯПВУ относятся к так называемой процедурной парадигме программирования. Поэтому их называют процедурными языками программирования. Программы на таких языках представляют собой последовательности команд, описывающих действия (процедуры) компьютера по обработке информации. Существуют другие парадигмы программирования. Относящиеся к ним языки называют декларативными языками программирования (Пролог, Лисп и др.). Однако мы их рассматривать не будем.
Для каждого языка существует машинно-независимый стандарт. Возможность программирования на данном ЯПВУ зависит от наличия на вашем компьютере транслятора с этого языка. Трансляторы для каждого типа компьютера создают системные программисты.
Текст программы на ЯПВУ по своей форме ближе к естественным языкам (чаще всего — английскому), к языку математики. Та же команда сложения двух величин на ЯПВУ похожа на привычную форму математического равенства:
Освоить программирование на языке высокого уровня гораздо проще, чем на ассемблере. Поэтому с появлением ЯПВУ значительно возросло число прикладных программистов, расширилось применение ЭВМ во многих областях.
Большое количество языков программирования появилось в 1960-1970-х годах. В 1965 году в Дартмутском университете был разработан язык Бейсик. По замыслу авторов это простой, легко изучаемый язык, предназначенный для программирования несложных расчетных задач. Наибольшее распространение Бейсик получил с появлением микроЭВМ и персональных компьютеров.
История Паскаля
Язык программирования Паскаль был создан швейцарским профессором Никлаусом Виртом в 1969 году как язык для обучения студентов структурной методике программирования. Язык получил свое название в честь Блеза Паскаля, изобретателя первого вычислительного механического устройства. Позднее фирма Borland International, Inc (США) разработала систему программирования Турбо Паскаль для персональных компьютеров, которая вышла за рамки учебного применения и стала использоваться для научных и производственных целей. В Турбо Паскаль были внесены некоторые дополнения к базовому стандарту Паскаля, описанному Н. Виртом. Со временем язык развивался. Начиная с версии 5.5, в Турбо Паскаль вводятся средства поддержки объектно-ориентированного программирования (ООП). В дальнейшем это привело к созданию Object Pascal — языка с возможностями объектно-ориентированного программирования. В начале 1990-х годов объединение элементов ООП в Паскале с визуальной технологией программирования привело к созданию системы программирования Delphi.
Структура процедурных языков программирования высокого уровня
Во всяком языке программирования определены способы организации данных и способы организаций действий над данными. Кроме того, существует понятие «элементы языка», включающее в себя множество символов (алфавит), служебных слов и других изобразительных средств языка программирования. Несмотря на разнообразие процедурных языков, их изучение происходит приблизительно по одной схеме. Это связано с общностью структуры различных процедурных языков программирования высокого уровня, которая схематически отражена на рис. 3.9.
Рис. 3.9. Структура процедурного ЯПВУ
Всякий язык программирования образуют три его основные составляющие: алфавит, синтаксис и семантика. Алфавит — это множество символов, допустимых в записи текстов программ. Синтаксис — это правописание языковых конструкций (имен, констант, выражений, операторов и пр.). Семантика — это смысловое содержание языковой конструкции.
Соблюдение правил в языке программирования должно быть более строгим, чем в разговорном языке. Человеческая речь содержит значительное количество избыточной информации. Не расслышав какое-то слово, можно понять смысл фразы в целом. Слушающий или читающий человек может додумать, дополнить, исправить ошибки в воспринимаемом тексте. Компьютер же — автомат, воспринимающий всё буквально. В текстах программ нет избыточности, компьютер сам не исправит даже очевидной (с точки зрения человека) ошибки. Он может лишь указать на место, которое «не понял», и вывести замечание о предполагаемом характере ошибки. Исправить же ошибку должен программист.
Структура программы на Паскале
По определению стандартного Паскаля, программа состоит из заголовка программы и тела программы (блока), за которым следует точка — признак конца программы. В свою очередь, блок содержит разделы описаний (меток, констант, типов, переменных, подпрограмм) и раздел операторов.
Раздел операторов имеется в любой программе и является основным. Предшествующие разделы носят характер описаний и не все обязательно присутствуют в каждой программе.
В Турбо Паскале, в отличие от базового стандарта Паскаля, возможно:
- отсутствие заголовка программы;
- разделы Const, Type, Var, Label могут следовать друг за другом в любом порядке и повторяться в разделе описаний сколько угодно раз.
История языка Паскаль
Приведем несколько заметок из истории языка программирования Паскаль (Pascal). Прочтя данную статью, вы узнаете, какими этапами проходила история языка Паскаль.
Само названия языка — «Паскаль» — возникло в честь одного из великих французских математиков и физиков Блеза Паскаля (1623-1662). Немного из истории жизни французского мыслителя. Блез Паскаль родился в семье известного математика Этьена Паскаля.
Отличительная черта всех его родных — необыкновенная одаренность. У него было две сестры: у старшей сестры Жильберты были в большей степени развиты математические способности и литературный талант, а у младшей сестры Жаклины — артистический дар. Свое детство Блез Паскаль провел в Париже, школу никогда не посещал.
Единственный учитель, которого Паскаль признавал, был его отец Этьен. В четырехлетнем возрасте Блез уже умел читать и писать, начал интересоваться эвклидовой геометрией, а в 15 лет уже на равных мог обсуждать с известными на тот момент парижскими учеными сложнейшие математические задачи. Из юноши Паскаля вырастал гениальный математик.
Одним из известных изобретений Блеза Паскаля стал арифмометр (паскалево колесо), который производил все арифметические действия. Он представлял собой латунный ящик с интересным механизмом (рис. ниже).
Этот арифмометр прославил Блеза Паскаля во всех западных странах. Толпы народов со старого света направлялись в Люксембургский дворец (Париж), чтобы лицезреть это уникальное приспособление того времени.
История языка Паскаль продолжается, и в 50-е годы XX века появились первые языки программирования высокого уровня: ФОРТРАН, КОБОЛ и АЛГОЛ. ФОРТРАН и КОБОЛ они существуют и по сей день, а вот АЛГОЛ как раз и стал родоначальником 
языка программирования Паскаль.
Первая версия АЛГОЛа появилась в 1958 году, разработчиком которого был создатель ФОРТРАНа Джон Бэкус. Последующими версиями языка АЛГОЛ стали АЛГОЛ-60 и АЛГОЛ-68. Однако из-за громоздкости языков АЛГОЛ-60 и АЛГОЛ-68 создавались большие трудности.
Поэтому в 1965 году Международная федерация по обработке информации предложила проект нескольким специалистам ЭВМ. Необходимо было создать новый язык программирования — преемник АЛГОЛа-60.
В этом проекте и принял участие будущий создатель языка программирования Паскаль — Николас Вирт, швейцарский ученый, на тот момент доцент факультета информатики Стэнфордского университета.
Николас Вирт начал разрабатывать проект АЛГОЛ-W. Целью проекта было обучение студентов различным методам: «структурное программирование», «программирование сверху вниз» и др. В 1970 году произошли два великих события:
- появление операционной системы UNIX
- появление нового языка программирования.
Николас Вирт назвал новый язык программирования в честь французского математика XVII века Блеза Паскаля, поскольку Паскаль создал вычислительное устройство (паскалево колесо). Первая версия нового языка программирования вышла на компьютере CDC 6000.
Успех языка Паскаль:
Выдающийся успех языка Паскаль обусловлен рядом причин:
- Язык в естественной форме отразил самые важные современные концепции технологии разработки программ.
- Именно благодаря своей компактности, целостности и ортогональности понятий, язык программирования Паскаль оказался весьма легок для изучения и освоения.
- Несмотря на кажущуюся простоту языка, он оказался пригодным для достаточно широкого спектра приложений, для разработки очень больших и сложных программ, даже операционных систем.
- Паскаль весьма технологичен для реализации почти для всех (в том числе нетрадиционных) машинных текстур. Существует интересное сравнение: разработка Паскаль-транслятора почти не превышает по трудоемкости хорошую дипломную работу выпускника вуза.
Итак, Вы увидели, как протекала история языка Паскаль. Заинтересовала статья?! По своей простоте и отсутствию громоздкости, основы языка программирования Паскаль могут постигать как учащиеся высших учебных заведений, так и обычные школьники. Программирование на языке Паскаль — увлекательное занятие. Программируйте и наслаждайтесь!
лабы по информатике, егэ
лабораторные работы и задачи по программированию и информатике, егэ по информатике
Выберите интересующие Вас в pascal уроки:
Язык Pascal очень часто используется в сфере образования. Названием служит английское слово Pascal — имя знаменитого математика и философа из Франции — Блеза Паскаля, но с идеологией программирования это никак не связано.
История языка Паскаль
Pascal — это язык программирования, относящийся к структурной парадигме. Паскаль был разработан для обучения школьников и студентов в 70-х годах XX-го века.
Язык Pascal был создан ученым Никлаусом Виртом из Швейцарии, который был специалистом в области информатики и компьютерных наук, а также известным теоретиком в области разработки языков программирования.
Изначально pascal создавался путем переработки Алгол-60. Где-то в 1968 году проект был подготовлен, и разработчики приступили к созданию транслятора, предназначенного для использования на вычислительной машине CDC 6400. В 1971 было анонсировано официальное его описание (Wirth N. The Programming Language Pascal // Acta Informatica. — 1971. Vol1.N1.).
Сам Никлаус Вирт в своих трудах указывает на то, что целью его создания является «построение небольшого и эффективного языка, способствующего хорошему стилю программирования, использующему структурное программирование и структурированные данные».
Особо популярным периодом распространения Паскаля были 1972-1975 года. Удачные на то время характеристики языка Паскаль и его возможности позволили ему не только удостоиться всеобщего признания, но и сделали его основным средством для преподавания дисциплины «Программирование» и для разработки программ. В 1975 году появляется целая ассоциация пользователей Паскаля. Но позднее язык подвергся критике. Ограничения основных конструкций языка pascal оказались слишком строги, и это сильно не понравилось пользователям. В 1977 г. появляется группа по разработке стандарта Pascal. Руководителем группы являлся А.Эддиман (A.M.Addyman). 1 декабря 1983 г. был создан международный стандарт языка, носящий название ИСО 7185.
Изучение паскаля посредством уроков, представленных на сайте, позволит раскрыть достоинства и недостатки Pascal, разобраться как устроена структура программы, изучить основные операторы. Примеры программ и готовые задачи с решением рассчитаны как для начинающих изучение языка Pascal, так и для студентов и школьников.
История создания и развития языка программирования Паскаль
Как организовать дистанционное обучение во время карантина?
Помогает проект «Инфоурок»
Описание презентации по отдельным слайдам:
Швейцарский учёный, специалист в области информатики, один из известнейших теоретиков в области разработки языков программирования, профессор компьютерных наук Швейцарской высшей технической школы Цюриха, лауреат премии Тьюринга 1984 года. Создатель и ведущий проектировщик языков программирования Паскаль, Модула-2, Оберон. Никлаус Вирт (15.02.1934) Создатель языка
Паскаль, в его первоначальном виде, представляет собою чисто процедурный язык и включает в себя множество алголоподобных структур и конструкций с зарезервированными словами. Тем не менее, Паскаль также содержит большое количество возможностей для структурирования информации и абстракций, которые отсутствуют в изначальном Алголе-60, такие как определение типов, записи, указатели, перечисления, и множества. Эти конструкции были частично унаследованы или инспирированы от языков Симула-67, Алгол-68 созданного Никлаусом Виртом AlgolW и предложены Хоаром. Создание языка
Схематическая история создания языков программирования FORTRAN Algol 60 PL/I Cobol Lisp Miranda Simula Algol 68 Pascal Smalltalk C Ada C++ 1950 1960 1970 1980 Basic Prolog
PascalABC.NET — это: Язык программирования Pascal нового поколения, сочетающий простоту классического языка Паскаль, ряд современных расширений и огромные возможности платформы .NET. Бесплатная, простая и мощная среда разработки. Встроенный в среду разработки дизайнер форм, позволяющий быстро создавать оконные приложения. Уникальная Web-среда, позволяющая разрабатывать и запускать программы на языках PascalABC.NET, C#, Visual Basic.NET, F#, IronPython из окна браузера, а также иметь личный каталог программ на сервере.
Французский математик, физик, философ и писатель. Сформулировал одну из теорем проективной геометрии, сконструировал суммирующую машину. Один из основоположников гидростатики, установил ее основной закон сыграл значительную роль в формировании французской прозы. Паскаль Блез (1643-1725) Его имя носит язык программирования
Важным шагом в развитии языка является появление свободных реализаций языка Паскаль FreePascal и GNU Pascal, которые не только вобрали в себя черты множества других диалектов языка, но и обеспечили чрезвычайно широкую переносимость написанных на нём программ, например, GNU Pascal поддерживает более 20 различных платформ, под более чем 10 различными операционными системами,FreePascal обеспечивает специальные режимы совместимости с различными распространёнными диалектами языка (TurboPascal (полная совместимость), Delphi и другими). В настоящее время, начиная с Delphi 2003, создана реализация языка для платформы .Net, хотя разработчики продолжают использовать Delphi более ранних версий. Развитие языка
Delphi XE. Коммерческая среда. Отсутствие бесплатной версии. Оболочка, не предназначенная для обучения. Turbo/Borland Pascal. Отжившая устаревшая версия языка и среды. Нет легальной бесплатной версии. Free Pascal. Отжившая устаревшая среда. Профессиональный язык Pascal, далекий от обучения. Отсутствие в языке современных возможностей. Оболочка Lazarus, предназначенная преимущественно для создания пользовательских интерфейсов. PascalABC.NET. Современная оболочка. Язык программирования Pascal нового поколения. Основывается на мощной постоянно развивающейся платформе Microsoft.NET. Среды программирования для языка
Язык программирования Pascal выгодно выделяется на фоне множества аналогичных продуктов благодаря тому, что в нем реализована строгая типизация и возможность структурирования данных и переменных. Благодаря этому работать с программным кодом очень легко, а различные синтаксические ошибки и неправильное написание кодов и команд полностью уходит на нет. Помимо этого, Pascal обладает простым и понятным интерфейсом, поэтому работать с ним комфортно и удобно даже тем пользователям, которые только начинают делать первые шаги в программировании. Но первоначально язык обладал множеством недостатков: невозможность передачи функциям массивов переменной длины, отсутствие нормальных средств работы с оперативной памятью, ограниченная библиотека ввода-вывода, отсутствие средств для подключения функций написанных на других языках, отсутствие средств раздельной компиляции. Достоинства и недостатки языка
Паскаль очень элегантный язык. Он по-прежнему жив. Он породил немало своих последователей и оказал глубокое воздействие на проектирование языков Ритчи Деннис