Pascal

Pascal — это универсальный язык программирования, отличающийся строгой структурой и типизацией переменных, а также интуитивно понятным синтаксисом. Был разработан швейцарским ученым Никлаусом Виртом в 1970 году на базе языка Алгол-68 для обучения студентов структурному программированию. Некоторые диалекты Pascal ограниченно применяются в промышленности и разработке приложений.

Pascal относится к числу самых распространенных языков программирования в мире и по праву считается одним из наиболее удобных для обучения. На его базе были разработаны другие диалекты, языки и среды разработки, такие как Delphi, Object Pascal, Turbo Pascal, Modula-2 и другие.

Что такое Pascal

Язык Pascal относится к семейству императивных, то есть написанная на нем программа представляет собой набор последовательных команд. При этом:

• команды выполняются строго последовательно;
• результат выполнения команды записывается в память;
• каждая последующая команда использует данные, полученные при исполнении предыдущей.

Также Pascal является языком со строгой, или сильной типизацией. Различным конструкциям, из которых состоит программа (модулям, функциям, переменным и т.д.), присвоены четко определенные свойства. Это позволяет согласовать работу отдельных частей программного кода и уменьшить вероятность ошибок, вызываемых совместным применением логически несовместимых значений. Проще говоря, программы, написанные на Pascal, более устойчивы к аварийным отказам.

Еще одна важная характеристика языка Pascal — его процедурность и структурированность. Это означает, что вся программа состоит из блоков, которые находятся по отношению к ней и друг к другу в строгой подчиненности. При этом отдельные последовательно выполняемые блоки можно объединять в подпрограммы.

Pascal стал одним из первых языков программирования такого типа. Это обусловлено тем, что в 60–70-е годы прошлого века сложность компьютерных вычислений достигла такого уровня, что писать программы неструктурированным языком стало неудобно и долго. Более того, программы без структуры (так называемый спагетти-код) было сложно читать, анализировать и тестировать, что вело к большому количеству ошибок. По мнению самого Вирта, разработанный им язык позволяет обучить студентов не просто программировать, а писать простой и удобный для понимания код.

История языка программирования Pascal

Разработчик Pascal — швейцарский ученый Никлаус Вирт. Это один из наиболее заметных специалистов-информатиков своего времени, создатель многих языков программирования. В конце 60-х годов прошлого века он участвовал в комиссии по разработке стандарта языка Алгол-68. Часть этих наработок он использовал затем при создании Pascal. Название новому языку Вирт дал в честь французского ученого, механика и изобретателя Блеза Паскаля, создавшего одно из первых механических счетных устройств (арифмометр).

Главной целью Вирта было создание удобного инструмента для обучения студентов структурному программированию. Благодаря интуитивно понятному синтаксису Pascal даже новичок-любитель способен написать на нем стройный, понятный код.

Дальнейшее развитие Pascal привело к появлению многих диалектов этого языка, созданных как самим Виртом, так и сторонними разработчиками:

• В 1983 году специалистами фирмы Borland был разработан диалект Turbo Pascal и интегрированная среда разработки с отладчиком и встроенными библиотеками на его основе. Он оказался очень популярным за счет быстрой компиляции и исполнения кода, поэтому стал основой для программирования прикладных приложений на популярных микрокомпьютерах того времени.
• В 1986 году на базе Pascal появился объектно-ориентированный язык программирования Delphi с собственной средой разработки. Он в целом сохранил простоту и интуитивность своего прародителя и стал распространенным инструментом прикладного программирования. Однако, в отличие от ориентированного на обучение Pascal, язык и среда Delphi стали использоваться и для решения практических задач — например, программирования промышленных контроллеров.
• Важным этапом стало появление свободных версий языка Pascal. Например, Free Pascal и GNU Pascal представляют собой диалекты Object Pascal со свободно распространяемым компилятором. Благодаря ему написанные на этом языке приложения можно было запускать на различных платформах под управлением разных операционных систем.

Словарь и синтаксис Pascal

Для записи программ на Pascal используются следующие категории символов:

• прописные и строчные латинские буквы;
• арабские цифры;
• специальные символы — подчеркивание, знаки препинания, круглые, квадратные и фигурные скобки, знаки арифметических операций и т.д.

В Pascal предусмотрены комбинированные неделимые символы:

• := (операция присваивания);
• ≥ и ≤ (операция сравнения);
• (* и *) (начало и конец комментария).

С помощью латинских букв записываются служебные слова, то есть единые смысловые элементы с фиксированным значением, например:

• and — и;
• array — массив;
• begin — начало;
• end — конец;
• do — выполнить;
• else — иначе;
• if — если и т.д.

Константы, переменные, программы и прочие объекты в Pascal именуются с помощью любых комбинаций букв, цифр и спецсимволов, отличных от названий служебных слов. Главное правило — начинаться они должны с буквы или символа подчеркивания. Регистр букв в Pascal значения не имеет.

Структура программы, написанной на языке Pascal, состоит из следующих элементов:

• заголовка — служебного слова program, имени программы и точки с запятой;
• секции описания используемых данных — констант, типов, функций, переменных, процедур;
• блока исполнения программы, в котором содержатся операторы, преобразующие данные.

Из всех трех компонентов обязательным является только последний. Программа может не содержать ни заголовка, ни описания данных, но должна включать блок исполнения. Общая структура программы на Pascal выглядит так:

program (имя программы);
    const (перечень постоянных значений);
    var (описание переменных);
begin (начало исполнительного блока);
    (оператор 1);
    (оператор 2);
    …
    (оператор n);
end.

Для примера, так выглядит самая простая программа вывода на экран фразы «Hello, world!»:

program hello;
begin
writeln(‘Hello, World!’);
end.

Преимущества Pascal

Простой и понятный синтаксис. При разработке Pascal Вирт старался сделать свой язык максимально понятным для новичков. Поэтому он использовал упрощенный и однозначный синтаксис, исключающий множественную трактовку символов. Например, присваивание переменной определенного значения в Pascal выглядит так:

x := x + 1;

А в других языках программирования его запись похожа или неотличима от операции сравнения, что иногда приводит к путанице:

x = x + 1

Компилируемость. Программу, написанную на Pascal, можно скомпилировать (перевести в машинный код), переслать другому человеку, и он без труда запустит ее на своем ПК. Чтобы сделать это с алгоритмом, написанным на современных языках программирования, таких как С#, JavaScript или Python, получателю нужно сначала установить на своем компьютере виртуальную машину и/или интерпретатор — без них скрипт просто не будет работать.

Дружелюбность. Благодаря строгой типизации и структурированности Pascal прощает программисту многие ошибки. Программы, написанные на этом языке, менее подвержены критическим отказам. Даже неочевидные ошибки, как правило, быстро обнаруживаются еще на стадии написания и компиляции кода. Во многих других языках баги часто проявляются только на этапе тестирования или эксплуатации написанной программы.

Недостатки Pascal

• Ограниченное взаимодействие с компонентами, написанными на других языках программирования.
• Из-за своей универсальности менее приспособлен для решения некоторых задач, чем более специализированные языки.
• Ограниченные возможности работы с динамической памятью, массивами переменной длины, отсутствие раздельной компиляции и т.д.

Из-за этих ограничений на Pascal написано мало реально используемого программного обеспечения. Тем не менее на более современных диалектах этого языка написаны такие известные продукты, как KMS Player, Skype, файловый менеджер Total Commander и даже некоторые старые игры.

Для чего используется язык Pascal

В своем исходном виде Pascal сегодня практически не используется нигде, кроме как в обучении школьников и студентов азам информатики и программирования. Именно для этого он и был разработан самим Н. Виртом, который отводил прикладной функции языка второстепенное значение. Однако даже в обучении Pascal считается уже устаревшим — ему на смену приходит Python. Этот язык так же прост в освоении, как и Pascal, но чаще применяется в прикладном программировании.

Однако более совершенные диалекты Pascal, такие как Delphi, продолжают использоваться в различных сферах деятельности:

• в бизнесе с их помощью в 90-е и 2000-е годы разрабатывались средства автоматизации производственных процессов. Некоторые компании пользуются ими по сей день, хотя в последние годы более популярно ПО, написанное на языках Python, Java, 1С и т.д.;
• в промышленности на Object Pascal, Turbo Pascal и Delphi широко применялись и ограниченно применяются до сих пор для программирования оборудования, оснащенного микроконтроллерами;
• современные диалекты Pascal и разработанные на его основе языки используются некоторыми производителями домашних ТВ-приставок и других электронных бытовых устройств для написания приложений.

Хотя эра широкого распространения Pascal в информатике и других сферах закончилась, нельзя сказать, что он полностью перестал быть востребованным. До сих пор многие работодатели открывают вакансии программистов, в которых среди прочих требований указывается знание этого языка (точнее, его более совершенных версий вроде Delphi).

Что изучать после Pascal

Язык программирования Pascal и его более современные производные вроде Delphi и Object Pascal в прикладном программировании сегодня применяются сравнительно редко. Однако программист, который знает эти языки, может перейти на более востребованные:

• Go, или Golang — современный язык программирования, разработанный в 2009 году компанией Google. Он тоже относится к компилируемым, но больше подходит для создания прикладного и системного ПО;
• Python — высокоуровневый объектно-ориентированный язык программирования. Не являясь «родственником» Pascal, имеет с ним сходство в плане простоты синтаксиса, строгой типизации, структурированности и процедурности.

Таким образом, появление Pascal в свое время было важной вехой в истории языков программирования. Именно в нем впервые появились многие из тех принципов, на которых строится разработка программного обеспечения сегодня — например, структурированность, простота кода. Знание Pascal и его более современных версий является не бесполезным бременем, а хорошей базой для изучения более современных и востребованных языков программирования.

Подведем итоги

Pascal — это язык программирования, разработанный Никлаусом Виртом в 1970 году. Он предоставляет строгую (сильную) типизацию, что обеспечивает согласованную работу различных частей программного кода.

Синтаксис Pascal интуитивно понятен и часто используется в обучении структурному программированию. Начальные сведения о языке программирования Pascal могут быть легко освоены благодаря его простой структуре программы.

Компьютер Pascal, основанный на этом языке, стал популярным в области образования и развития программного обеспечения. Он стал основой для написания прикладных приложений на ранних микрокомпьютерах. Существуют различные диалекты Pascal, включая Delphi, которые до сих пор используются в различных сферах деятельности программистов Pascal.

Изучение Pascal и его более современных версий, таких как Delphi, может быть полезным для программистов, ищущих базовое понимание структур программирования и принципов работы с языками программирования. В школах изучают Pascal как введение в программирование из-за его простоты. Он помогает студентам понять основные концепции программирования и подготавливает их к изучению более сложных языков. Однако, стоит ли изучать Pascal сейчас, зависит от целей и потребностей программиста. Несмотря на свою историческую значимость, Pascal не является самым популярным языком среди профессиональных программистов сегодня.