Читаем Описание языка PascalABC.NET онлайн бесплатно

PascalABC.NET – это система программирования и язык Pascal нового поколения для платформы Microsoft .NET. Язык PascalABC.NET содержит все основные элементы современных языков программирования: модули, классы, перегрузку операций, интерфейсы, исключения, обобщенные классы, сборку мусора, лямбда-выражения, а также некоторые средства параллельности, в том числе директивы OpenMP. Система PascalABC.NET включает в себя также простую интегрированную среду, ориентированную на эффективное обучение современному программированию.

* Описание языка PascalABC.NET. Преимущества PascalABC.NET для разработки программ и для обучения. Отличия PascalABC.NET от Delphi (Object Pascal). Примеры, иллюстрирующие основные особенности PascalABC.NET, находятся в меню "Помощь/Коротко о главном".

Язык Паскаль был разработан швейцарским ученым Никлаусом Виртом в 1970 г. как язык со строгой типизацией и интуитивно понятным синтаксисом. В 80-е годы наиболее известной реализацией стал компилятор Turbo Pascal фирмы Borland, в 90-е ему на смену пришла среда программирования Delphi, которая стала одной из лучших сред для быстрого создания приложений под Windows. Delphi ввела в язык Паскаль ряд удачных объектно-ориентированных расширений, обновленный язык получил название Object Pascal. С версии Delphi 7 язык Delphi Object Pascal стал называться просто Delphi. Из альтернативных реализаций Object Pascal следует отметить многоплатформенный open source компилятор Free Pascal.

Создание PascalABC.NET диктовалось двумя основными причинами: устаревание стандартного языка Pascal и систем, построенных на его основе (Free Pascal), а также необходимость в современной простой, бесплатной и мощной интегрированной среде программирования.

PascalABC.NET опирается на передовую платформу программирования Microsoft.NET, которая обеспечивает язык PascalABC.NET огромным количеством стандартных библиотек и позволяет легко сочетать его с другими .NET-языками: C#, Visual Basic.NET, управляемый C++, Oxygene и др. Платформа .NET предоставляет также такие языковые средства как единый механизм обработки исключений, единый механизм управления памятью в виде сборки мусора, а также возможность свободного использования классов, наследования, полиморфизма и интерфейсов между модулями, написанными на разных .NET-языках. О том, что такое платформа Microsoft.NET, о ее преимуществах для программирования и для обучения можно прочитать здесь.

Язык PascalABC.NET близок к реализации Delphi (Object Pascal). В нем отсутствует ряд специфических языковых конструкций Delphi, некоторые конструкции изменены. Кроме этого, добавлен ряд возможностей: имеется автоопределение типа при описании, можно описывать переменные внутри блока, имеются операции +=, -=, *=, /=, методы можно описывать непосредственно в теле класса или записи, можно пользоваться встроенными в стандартные типы методами и свойствами, память под объекты управляется сборщиком мусора и не требует явного освобождения, множества set могут быть созданы на основе произвольных типов, введен операторы foreach, переменные циклов for и foreach можно описывать непосредственно в заголовке цикла, имеются обобщенные классы и подпрограммы (generics), лямбда-выражения и др.

Близким по идеологии к PascalABC.NET является язык RemObjects Oxygene (Object Pascal 21 века). Однако он сильно изменен в сторону .NET: нет глобальных описаний, все описания помещаются в класс, содержащий статический метод Main, отсутствует ряд стандартных подпрограмм языка Паскаль. Кроме того, система RemObjects Oxygene - платная и не содержит собственной оболочки (встраивается в Visual Studio и другие IDE), что практически делает невозможным ее в сфере образования.

Интегрированная среда PascalABC.NET обеспечивает подсветку синтаксиса, подсказку по коду (подсказка по точке, подсказка параметров подпрограмм, всплывающая подсказка по коду), форматирование текста программы по запросу, переход к определению и реализации имени, элементы рефакторинга.

Все права на систему программирования PascalABC.NET принадлежат PascalABCCompiler Team (web-сайт http://pascalabc.net).

Данный текст содержит краткий обзор особенностей PascalABC.NET.

* PascalABC.NET – легковесная и мощная среда разработки программ с подробной справочной системой, средствами подсказки по коду, автоформатированием, встроенным отладчиком и встроенным дизайнером форм. Интегрированная среда разработки PascalABC.NET ориентирована на создание проектов малой и средней сложности, а также на обучение современному программированию.

* PascalABC.NET – мощный и современный язык программирования. По предоставляемым возможностям он превосходит язык Delphi и содержит практически все возможности языка C#.

* PascalABC.NET опирается на платформу Microsoft .NET - её языковые возможности и библиотеки, что делает его гибким, эффективным, постоянно развивающимся. Кроме того, можно легко сочетать библиотеки, разработанные на PascalABC.NET и других .NET-языках.

* Компилятор PascalABC.NET генерирует код, выполняющийся так же быстро, как и код на C#, и несколько медленнее, чем код на C++ и Delphi.

* PascalABC.NET является представителем линейки современных языков Паскаль вместе с Delphi XE и Oxygene.

* Мнение, что язык Паскаль устарел и утрачивает свои позиции, основано на представлении о старом Паскале и старых средах программирования (например, Free Pascal с его несовременной консольной оболочкой и языком Delphi образца 2002 года). К сожалению, масса отечественной учебной литературы с упорством, достойным лучшего применения, ориентируется на отживший Turbo Pascal с древней консольной оболочкой, бедной графической библиотекой и устаревшими средствами объектно-ориентированного программирования, развивая у обучающихся стойкое отвращение к языку Паскаль вообще.

* PascalABC.NET расширен современными языковыми возможностями для легкого, компактного и понятного програмирования.

* PascalABC.NET – достаточно зрелая среда. Ее прототип – учебная система Pascal ABC – появилась в 2002 году. PascalABC.NET – развивающаяся среда. Ведутся разработки новых языковых возможностей, новых библиотек.

* PascalABC.NET имеет уникальную Web-версию WDE ProgrammingABC.NET, представляющую собой среду разработки в окне браузера. Программы при этом сохраняются и компилируются на сервере, ввод-вывод (в т.ч. и интерактивный) передается по сети.

Далее приводится ряд программ с короткими комментариями, раскрывающих возможности и особенности языка PascalABC.NET.

Тексты программ располагаются в рабочей папке (по умолчанию C:\PABCWork.NET) в подпапке Samples\!MainFeatures.

Для запуска программ данное окно должно быть открыто через пункт меню Помощь/Коротко о главном так, чтобы оно не полностью закрывало окно оболочки PascalABC.NET.

Основное

* AssignExt.pas. Данный пример иллюстрирует использование расширенных операторов присваивания += -= *= /= для целых и вещественных. Оператор /= для целых, разумеется, запрещен.

* BlockVar.pas. Переменные могут описываться внутри блока begin-end и инициализироваться при описании. Это крайне удобно для промежуточных переменных, а в PascalABC.NET в силу особенностей реализации еще и ускоряет доступ к переменным процентов на 30.

* AutoVars.pas. Если переменная инициализируется при описании, то ее тип можно не указывать: он определяется по типу правой части (автоопределение типа). Переменную - параметр цикла for можно описывать прямо в заголовке цикла, сочетая это с автоопределением типа.

* SimpleNewFeatures.pas. Пример, объединяющий возможности из предыдущих трех примеров.

* WriteAll.pas. Процедура write выводит любой тип. В частности, она выводит все элементы множества. Если тип ей неизвестен, то она выводит имя типа.

* WriteFormat.pas. Стандартная процедура WriteFormat позволяет осуществлять форматированный вывод. Вид форматной строки заимствуется из .NET.

* StandardTypes.pas. В этой программе приведены все стандартные целые и вещественные типы. Программа выводит их размеры.

* RandomDiap.pas. К функциям генерации случайных чисел добавилась Random(a,b), возвращающая случайное целое в диапазоне [a,b]. Процедуру Randomize в начале программы вызывать не надо.

* RealExtNums.pas. Действия с вещественными значениями не могут в .NET привести к переполнению. При некорректных операциях (деление на 0, переполнение или взятие логарифма отрицательного числа) мы получим либо значение бесконечность, либо значение NaN (не число).

* Foreach.pas. Оператор foreach предназначен для цикла по контейнерам, таким как массивы, множества и контейнеры стандартной библиотеки (например, List). Элементы контейнера доступны только на чтение.

* Amp.pas. Ключевые слова могут использоваться в качестве имен, в этом случае перед ними следует ставить значок & снятия атрибута ключевого слова. Кроме того, ключевые слова могут использоваться в качестве полей. Например, &Type или System.Type.

Типы

* CharFunc.pas. Символы Char хранят Unicode и поэтому занимают 2 байта. Для функций Ord и Chr оставлено, тем не менее, прежнее действие (предполагается, что символы находятся в Windows-кодировке). Для работы с кодами Unicode следует использовать OrdUnicode и ChrUnicode.

* StringTypes.pas. Строки string занимают память переменной длины и проецируются на .NET-тип System.String. Однако, в отличие от NET-строк они изменяемы и индексируются с 1. Для работы со строками фиксированной длины следует использовать тип string[n] или shortstring=string[255]. В частности, типизированные файлы допустимы только для коротких строк.

* StringMethods.pas. Строки string имеют ряд методов как .NET-классы. В этих методах предполагается, что строки индексируются с нуля.

* StringInteger.pas. Все типы - классы. Простые типы тоже. Поэтому преобразование строки в целое и вещественное проще выполнять с помощью статических методов Parse соответствующего класса (например, integer.Parse(s)). Преобразование целого или вещественного в строку удобнее выполнять с помощью экземплярного метода ToString (например, r.ToString).

* Enum.pas. Перечислимый тип позволяет обращаться к его константам не только непосредственно, но и используя запись вида ИмяТипа.ИмяКонстанты. Нелишне отметить, что все перечислимые типы - производные от System.Enum.

* Sets.pas. Множества могут иметь произвольный базовый тип. Внутри множество хранится как хеш-таблица, однако при выводе множества в процедуре write его элементы упорядочиваются.

* DynArray.pas. Динамические массивы array of T представляют собой ссылки. Память под них должна выделяться либо вызовом стандартной процедуры SetLength, либо использованием инициализатора вида new T[n]. Процедура SetLength сохраняет старое содержимое массива. Динамические массивы являются классом, производным от класса System.Array, имеющего достаточно богатый интерфейс. Следует упомянуть прежде всего статические методы &Array.Sort и &Array.Resize.

* InitRecords.pas. В записях допустимы инициализаторы полей. Поля записи инициализируются при создании переменной-записи.

* UntypedFile.pas. Бестиповые файлы file изменены по сравнению с Delphi. Отсутствуют процедуры BlockRead и BlockWrite, но в бестиповой файл можно непосредственно записывать данные разных типов. Лишь бы считывание производилось в том же порядке.

* PointerToRef.pas. Имеют место некоторые ограничения для указателей на управляемую память. Так, указатель не может прямо или косвенно указывать на объект класса, память для которого выделена вызовом конструктора.

* Pointers.pas и References.pas. Указатели утрачивают свои позиции. Вместо них мы рекомендуем активно использовать ссылки.

* StructTypeEquiv.pas. В отличие от Delphi, для некоторых типов имеет место структурная, а не именная эквивалентность типов. Так, структурная эквивалентность имеет место для динамических массивов, указателей, множеств и процедурных типов.

Подпрограммы

* FuncParams.pas. Подпрограммы с переменным числом параметров делаются легко добавлением ключевого слова params перед параметром - динамическим массивом. Такой параметр должен быть последним в списке.

* Overload.pas. Перегрузка имен подпрограмм осуществляется без ключевого слова overload.

* ProcVars.pas. Процедурные переменные могут накапливать действия при помощи оператора +=. Эти действия можно отключать при помощи оператора -=. Процедурные переменные могут инициализироваться не только обычными подпрограммами, но и статическими и экземплярными методами класса.

* SwapT.pas. Обобщенные подпрограммы имеют простой синтаксис и используются сразу наряду с обычными: procedure Swap(var x,y: T);

Модули

* SystemUnitTest.pas. Системный модуль имеет название PABCSystem, а не System, как в Delphi, и подключается неявно первым в списке uses. Причина такого именования состоит в том, что важнейшее пространство имен .NET имеет имя System. Системный модуль объединяет многие подпрограммы модулей System, Math и Utils языка Delphi. Данная программа иллюстрирует пересечение имен во модуле PABCSystem и пространстве имен System.

* MainProgram.pas и MyUnit.pas. Модуль может иметь упрощенный синтаксис (без деления на раздел интерфейса и раздел реализации), что удобно для начального обучения. В этом случае все описанные имена попадают в раздел интерфейса модуля.

* SystemUnitTest.pas. Для использования пространств имен .NET применяется тот же синтаксис, что и при подключении модулей: пространства имен .NET указываются в списке uses. Порядок поиска имен такой же, как и в Delphi - справа налево в списке uses, модуль PABCSystem просматривается последним.

* Main.pas и MyDll.pas. В PascalABC.NET легко создать и использовать dll. Библиотека dll по-существу представляет собой модуль, где вместо ключевого слова unit используется слово library. Для подключения dll к другой программе используется директива компилятора reference.

* CallCS.pas. PascalABC.NET - полноценный .NET-язык, легко совмещаемый с другими .NET-языками. В данном примере показывается, как в программе на PascalABC.NET вызвать функцию из dll, созданной на C#.

* CallNative.pas. PascalABC.NET позволяет легко вызывать функции из обычных dll.

Стандартные графические библиотеки