Оберон (язык программирования)

редактировать
Оберон
OberonLogo.svg
Парадигма Императив, структурированный, модульный, объектно-ориентированный
Разработан Никлаусом Виртом
Впервые появился1987
Дисциплина набора текста сильная, гибридная (статическая и динамическая)
Веб-сайтwww.projectoberon.com
Под влиянием
Модула-2
Под влиянием
Оберон-2, Оберон-07, Zonnon, Go, Nim, Active Oberon, Component Pascal

Oberon - это язык программирования общего назначения , впервые опубликованный в 1987 году Никлаусом Виртом и последним членом виртовской семьи АЛГОЛ -подобных языков (Эйлер, Алгол-W, Паскаль, Модула и Модула-2 ). Оберон был результатом сосредоточенных усилий по увеличению мощности Модулы-2, прямого преемника Паскаля, и одновременно по снижению его сложности. Его принципиальная новая функция - это концепция расширения типов записей: она позволяет создавать новые типы данных на основе существующих и связывать их, отклоняясь от догмы строго статической типизации данных. Расширение типов - это способ наследования Wirth, отражающий точку зрения родительского сайта. Oberon был разработан как часть внедрения операционной системы Oberon в ETH Zurich в Швейцарии. Название происходит от луны Урана, Оберона.

Оберон все еще поддерживается Виртом, а последнее обновление компилятора Project Oberon датировано 6 марта 2020 года.

Содержание

  • 1 Дизайн
  • 2 Характеристики
  • 3 Ориентация объекта
    • 3.1 Набор методов
    • 3.2 Обработчик сообщений
  • 4 Реализации и варианты
    • 4.1 Оберон
    • 4.2 Оберон-2
    • 4.3 Оберон-07
    • 4.4 Active Oberon
    • 4.5 Связанные языки
  • 5 См. Также
  • 6 Ссылки
  • 7 Внешние ссылки
    • 7.1 Общие
    • 7.2 Развитие Oberon

Дизайн

Оберон разработан с девизом, приписываемым Альберту Эйнштейну : «Делайте вещи как можно проще, но не проще». Основная рекомендация заключалась в том, чтобы сосредоточиться на основных и важных функциях и опустить эфемерные проблемы. Другим фактором было признание роста сложности таких языков, как C ++ и Ada : в отличие от них, Oberon подчеркивает использование концепции библиотеки для расширения языка. Типы перечисления и поддиапазона, которые присутствовали в Модуле-2, были удалены; аналогично, типы наборов были ограничены небольшими наборами целых чисел, а количество низкоуровневых средств было резко сокращено (в частности, были устранены функции передачи типов). Устранение оставшихся потенциально небезопасных объектов завершает самый важный шаг к получению действительно высокого уровня языка. Очень тщательная проверка типов даже в модулях, строгая проверка индекса во время выполнения, проверка нулевого указателя и концепция безопасного расширения типа в значительной степени позволяют программисту полагаться только на правила языка.

Целью этой стратегии было создание языка, который легче выучить, проще в реализации и очень эффективен. Компиляторы Oberon считаются компактными и быстрыми, обеспечивая при этом адекватное качество кода по сравнению с коммерческими компиляторами.

Характеристики

Язык Oberon характеризуют следующие особенности:

  • Синтаксис с учетом регистра с ключевыми словами в верхнем регистре
  • Расширение типа с проверкой типа
  • Модули и отдельная компиляция
  • Строковые операции
  • Изоляция небезопасного кода
  • Поддержка системного программирования

Ориентация на объект

Oberon поддерживает расширение типов записей для построения абстракций и разнородных структур. В отличие от более поздних диалектов - Оберон-2 и Активный Оберон - оригинальный Оберон не имеет механизма диспетчеризации как языковой особенности, а скорее как метод программирования или шаблон проектирования. Это дает большую гибкость в мире ООП. В операционной системе Oberon для вызова диспетчеризации использовались вместе два метода программирования: набор методов и обработчик сообщений.

Набор методов

В этом методе определяется таблица переменных процедуры, и глобальная переменная этого типа объявляется в расширенном модуле и присваивается обратно в универсальном модуле:

MODULE Рисунки; (* Абстрактный модуль *) ТИП Рисунок * = УКАЗАТЕЛЬ НА FigureDesc; Интерфейс * = УКАЗАТЕЛЬ НА InterfaceDesc; InterfaceDesc * = ЗАПИСЬ отрисовка *: ПРОЦЕДУРА (f: рисунок); очистить *: ПРОЦЕДУРА (f: рисунок); отметка *: ПРОЦЕДУРА (f: рисунок); move *: PROCEDURE (f: Рисунок; dx, dy: INTEGER ); КОНЕЦ ; FigureDesc * = ЗАПИСЬ если: Интерфейс; КОНЕЦ ; ПРОЦЕДУРА Init * (f: рисунок; if: интерфейс); НАЧАТЬ f.if: = если; КОНЕЦ Инициализация; ПРОЦЕДУРА Рисование * (f: рисунок); НАЧАТЬ f.if.draw (f); КОНЕЦ Ничья; (* Другие процедуры здесь *) КОНЕЦ Рисунки.

Мы расширяем общий тип Figure до определенной формы:

MODULE Rectangles; ИМПОРТ Фигурки; ТИП Прямоугольник * = УКАЗАТЕЛЬ НА RectangleDesc; RectangleDesc * = ЗАПИСЬ (Figures.FigureDesc) x, y, w, h: INTEGER ; КОНЕЦ ; VAR если: Рисунки.Интерфейс; ПРОЦЕДУРА Создать * (VAR r: Прямоугольник); НАЧАТЬНОВЫЙ (r); Figures.Init (r, if); КОНЕЦ Новый; ПРОЦЕДУРА Рисование * (f: рисунок); VAR r: прямоугольник; НАЧАТЬ r: = f (прямоугольник); (* f AS Прямоугольник *) (*... *) КОНЕЦ Рисование; (* Здесь другие процедуры *) BEGIN (* Инициализация модуля *) NEW (if); if.draw: = Ничья; if.clear: = Очистить; if.mark: = Отметить; if.move: = Переместить; КОНЕЦ Прямоугольники.

Динамическая отправка выполняется только с помощью процедур в модуле Figures, который является универсальным модулем.

Обработчик сообщений

Этот метод заключается в замене набора методов одной процедурой, которая различает различные методы:

МОДУЛЬ Фигуры; (* Абстрактный модуль *) ТИП Рисунок * = УКАЗАТЕЛЬ НА FigureDesc; Сообщение * = КОНЕЦ ЗАПИСИ ; DrawMsg * = ЗАПИСЬ (Сообщение) КОНЕЦ ; ClearMsg * = ЗАПИСЬ (Сообщение) КОНЕЦ ; MarkMsg * = ЗАПИСЬ (Сообщение) КОНЕЦ ; MoveMsg * = ЗАПИСЬ (Сообщение) dx *, dy *: INTEGERКОНЕЦ ; Обработчик * = ПРОЦЕДУРА (f: Рисунок; VAR msg: Сообщение); FigureDesc * = RECORD (* Abstract *) дескриптор: Handler; КОНЕЦ ; ПРОЦЕДУРА Дескриптор * (f: Рисунок; VAR msg: Сообщение); НАЧАТЬ f.handle (f, msg); КОНЕЦ Дескриптор; ПРОЦЕДУРА Init * (f: рисунок; дескриптор: обработчик); НАЧАЛО f.handle: = handle; КОНЕЦ Инициализация; КОНЕЦ Цифры.

Мы расширяем общий тип Figure до определенной формы:

MODULE Rectangles; ИМПОРТ Фигурки; ТИП Прямоугольник * = УКАЗАТЕЛЬ НА RectangleDesc; RectangleDesc * = ЗАПИСЬ (Figures.FigureDesc) x, y, w, h: INTEGER; КОНЕЦ ; ПРОЦЕДУРА Рисование * (r: прямоугольник); НАЧАЛО (*... *) КОНЕЦ Рисование; (* Другие процедуры здесь *) PROCEDURE Handle * (f: Figure; VAR msg: Figures.Message); VAR r: прямоугольник; НАЧАТЬ r: = f (прямоугольник); IF msg IS Figures.DrawMsg THEN Draw (r) ELSIF msg IS Figures.MarkMsg THEN Mark (r) ELSIF msg IS Figures.MoveMsg THEN Move (r, msg (Figures.MoveMsg).dx, msg (Figures. MoveMsg).dy) ELSE (* ignore *) ENDEND Обработка; ПРОЦЕДУРА Создать * (VAR r: Прямоугольник); НАЧАТЬНОВЫЙ (r); Figures.Init (r, Handle); КОНЕЦ Новый; КОНЕЦ Прямоугольники.

В операционной системе Oberon оба этих метода используются для динамической диспетчеризации. Первый используется для известного набора методов; второй используется для любых новых методов, объявленных в модуле расширения. Например, если бы модуль расширения Rectangles реализовал новую процедуру Rotate (), в модуле Figures ее можно было бы вызвать только через обработчик сообщений.

Реализации и варианты

Oberon

Бесплатные реализации Oberon (язык) и Oberon (операционная система) можно найти в Интернете (несколько из ETHZ сам).

Оберон-2

В первую выпущенную спецификацию были внесены некоторые изменения (были добавлены функции объектно-ориентированного программирования, например, был восстановлен цикл FOR); результат был Oberon-2. Существует выпуск под названием Native Oberon, который включает операционную систему и может напрямую загружаться на аппаратном обеспечении класса ПК. .NET реализация Oberon с добавлением некоторых незначительных расширений, связанных с.NET, также была разработана в ETHZ. В 1993 году дочерняя компания ETHZ представила на рынке диалект Oberon-2 под названием Oberon-L, который в 1997 году был переименован в Component Pascal.

Разработаны компиляторы Oberon-2 by ETH включают версии для Microsoft Windows, Linux, Solaris и классической Mac OS. Кроме того, существуют реализации для различных других операционных систем, таких как Atari-TOS или AmigaOS.

Существует сканер Oberon-2 Lex и Yacc синтаксический анализатор Стивена Дж. Бевана из Манчестерского университета, Великобритания, на основе справочного материала Мессенбека и Вирта. Это версия 1.4.

Существует также компилятор Oxford Oberon-2, который также понимает Oberon-07 и Vishap Oberon. Последний основан на транспиляторе Oberon to C Йозефа Темпла под названием Ofront, который, в свою очередь, основан на компиляторе OP2, разработанном Регисом Крелье из ETHZ.

Оберон-07

Оберон-07, определенный Никлаусом Виртом в 2007 году и пересмотренный в 2011, 2013, 2014, 2015 и 2016 годах, основан на исходной версии Оберона, а не на Обероне-2.. Основные изменения: должны использоваться явные числовые функции преобразования (например, FLOOR и FLT), операторы LOOP и EXIT удалены, операторы WHILE были расширены, операторы CASE могут использоваться для тестов расширения типа, операторы RETURN могут быть только связаны до конца функции импортированные переменные и параметры структурированного значения доступны только для чтения, а массивы можно назначать без использования КОПИРОВАНИЯ. Для получения полной информации см. Язык программирования Оберон-07.

Компиляторы Оберон-07 были разработаны для использования с несколькими различными компьютерными системами. Компилятор Вирта ориентирован на RISC-процессор его собственной разработки, который использовался для реализации версии 2013 года операционной системы Project Oberon на плате Xilinx FPGA Spartan-3. Также существуют порты процессора RISC для FPGA Spartan-6, Spartan-7, Artix-7 и эмулятора RISC для Windows (компилируемый в Linux и OS X, а также бинарные файлы, доступные для Windows). OBNC компилируется через C и может использоваться в любой POSIX совместимой операционной системе. Коммерческая реализация Astrobe нацелена на 32-битные микроконтроллеры ARM Cortex-M3, M4 и M7. Компилятор Patchouli производит 64-битные двоичные файлы Windows. Оберон-07М производит 32-битные двоичные файлы Windows и реализует версию 2008 языка. Акрона производит двоичные файлы для Windows и Linux. oberonjs переводит Oberon в JavaScript, а oberonc - это реализация для виртуальной машины Java.

Active Oberon

Active Oberon - еще один вариант Oberon, который добавляет объекты (с объектно-ориентированной защитой доступа и локальным контролем активности), защищенные системой утверждения, упреждающее планирование приоритетов и измененный синтаксис для методов (- процедуры с привязкой к типу в мире Oberon). Объекты могут быть активными, что означает, что они могут быть потоками или процессами. Кроме того, в Active Oberon есть способ реализации операторов (включая перегрузку), расширенный синтаксис для использования массивов (см. языковые расширения OberonX и Труды 7-й совместной конференции по модульным языкам 2006 г., Оксфорд, Великобритания), а также пространства имен (см. Предложение для контекстов модуля ). Операционная система A2 - Bluebottle, особенно ядро, синхронизирует и координирует различные активные объекты.

ETHZ выпустил Active Oberon, который поддерживает активные объекты, а также операционную систему Bluebottle и среду (JDK, HTTP, FTP и т. Д.) Для этого языка. Как и многие предыдущие разработки ETHZ, версии обоих доступны для загрузки в Интернете. На данный момент поддерживаются как одиночные, так и двойные ЦП x86 и семейство StrongARM.

Родственные языки

Языки этого семейства разрабатываются. Дальнейшее расширение Oberon-2, первоначально называвшееся Oberon / L, но позже переименованное в Component Pascal, было разработано для Windows и классической Mac OS дочерней коммерческой компанией Oberon Microsystems. от ETHZ, а для.NET - Технологический университет Квинсленда. Кроме того, языки и Obliq несут дух Оберона в специализированные области.

Недавние усилия по разработке.NET в ETHZ были сосредоточены на новом языке под названием Zonnon. Это включает функции Оберона и некоторые из них восстанавливает из Паскаля (перечисляемые типы, встроенный ввод-вывод), но имеет некоторые синтаксические отличия. Дополнительные функции включают поддержку активных объектов, перегрузку оператора и обработку исключений. Zonnon доступен как язык надстройки для среды разработки Microsoft Visual Studio для.NET.

Oberon-V (первоначально называвшийся Seneca, от Seneca the Younger ) является потомком Oberon, разработанным для числовых приложений на суперкомпьютерах, особенно векторных или конвейерных архитектур. Он включает конструкторы массивов и оператор ALL. (См. «Seneca - язык для числовых приложений на векторных компьютерах», Proc CONPAR 90 - VAPP IV Conf. R. Griesemer, Diss Nr. 10277, ETH Zurich.)

См. Также

Ссылки

Внешние ссылки

Общие

Эволюция Оберона

Последняя правка сделана 2021-06-01 07:16:47
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте