BCPL - BCPL

Эта статья о языке программирования. Для библиотечной системы см. Публичная библиотека округа Балтимор.
BCPL
Парадигмапроцедурный, императив, структурированный
РазработаноМартин Ричардс
Впервые появился1967; 53 года назад (1967)[1]
Печатная дисциплинабестиповый (все слово )
Под влиянием
CPL
Под влиянием
B, C, Идти[2]

BCPL ("Базовый комбинированный язык программирования") это процедурный, императив, и структурированный язык программирования. Первоначально предназначался для записи компиляторы для других языков BCPL больше не используется. Однако его влияние все еще ощущается, потому что урезанная и синтаксически измененная версия BCPL, называемая B, был язык, на котором Язык программирования C основывался. BCPL представил несколько функций многих современных языков программирования, включая использование Фигурные скобки для разграничения блоков кода.[3] BCPL был впервые реализован Мартин Ричардс из Кембриджский университет в 1967 г.[1]

Дизайн

BCPL был разработан таким образом, чтобы для него можно было писать небольшие и простые компиляторы; по общему мнению, некоторые компиляторы могут быть запущены в 16 килобайты. Кроме того, исходный компилятор, написанный на BCPL, легко переносился. Таким образом, BCPL был популярным выбором для самонастройка система.[нужна цитата ] Основная причина переносимости компилятора заключается в его структуре. Он был разделен на две части: передняя часть анализировала исходный код и генерировала O-код, промежуточный язык. Серверная часть взяла O-код и преобразовала его в машинный код целевой машины. Только1⁄5 кода компилятора необходимо было переписать для поддержки новой машины, что обычно занимало от 2 до 5 человеко-месяцев. Этот подход стал распространенной практикой позже (например, Паскаль, Ява ).

Язык необычен тем, что в нем всего один тип данных: а слово, фиксированное количество битов, обычно выбираемое для согласования с машинным словом архитектуры и достаточной емкости для представления любого допустимого адреса хранения. Для многих машин того времени этот тип данных был 16-битным словом. Этот выбор позже оказался серьезной проблемой, когда BCPL использовался на машинах, в которых наименьшим адресуемым элементом было не слово, а байт или на машинах с большими размерами слова, такими как 32-битные или 64-битные.[нужна цитата ]

Интерпретация любого значения определялась операторами, используемыми для обработки значений. (Например, + сложил два значения вместе, рассматривая их как целые числа; ! через значение, эффективно обрабатывая его как указатель.) Чтобы это работало, реализация не обеспечивала проверка типа. Венгерская нотация был разработан, чтобы помочь программистам избежать случайных ошибок типа.[нужна цитата ]

Несоответствие между BCPL ориентация слова и байтовый аппаратное обеспечение было решено несколькими способами. Один заключался в предоставлении стандартных библиотечных процедур для упаковки и распаковки слов в байтовые строки. Позже были добавлены две языковые функции: оператор выбора битового поля и оператор косвенного обращения к инфиксному байту (обозначенный %).[нужна цитата ]

BCPL обрабатывает привязки, охватывающие отдельные единицы компиляции уникальным способом. Глобальных переменных, объявляемых пользователем, не существует; вместо этого есть глобальный вектор, похожий на "пустой общий" в Фортран. Все данные, совместно используемые различными единицами компиляции, содержат скаляры и указатели на векторы, хранящиеся в заранее заданном месте в глобальном векторе. Таким образом, файлы заголовков (файлы, включенные во время компиляции с использованием директивы «GET») становятся основным средством синхронизации глобальных данных между модулями компиляции, содержащими директивы «GLOBAL», которые представляют списки символических имен, каждая из которых сопряжена с номером, который связывает имя с соответствующее слово с числовой адресацией в глобальном векторе. Помимо переменных, глобальный вектор содержит привязки для внешних процедур. Это очень упрощает динамическую загрузку единиц компиляции. Вместо того, чтобы полагаться на загрузчик ссылок базовой реализации, BCPL фактически дает программисту контроль над процессом связывания.[нужна цитата ]

Глобальный вектор также упростил замену или дополнение стандартных библиотечных процедур. Программа может сохранить указатель глобального вектора на исходную подпрограмму и заменить его указателем на альтернативную версию. Альтернатива может вызвать оригинал как часть его обработки. Это можно было бы использовать как быстрое для этого случая помощь при отладке.[нужна цитата ]

BCPL был первым язык программирования скобок фигурные скобки пережили синтаксические изменения и стали обычным средством обозначения операторов исходного кода программы. На практике на современных клавиатурах с ограниченными возможностями исходные программы часто использовали последовательности $( и $) вместо символов { и }. Однострочный // Комментарии BCPL, которые не были приняты C, снова появился в C ++ а позже в C99.

Книга BCPL: язык и его компилятор описывает философию BCPL следующим образом:

Философия BCPL - это не тиран, который думает, что он знает лучше всех, и устанавливает закон о том, что разрешено, а что нет; скорее, BCPL действует скорее как слуга, предлагающий свои услуги в меру своих возможностей без жалоб, даже когда сталкивается с очевидной чепухой. Предполагается, что программист всегда знает, что делает, и не скован мелкими ограничениями.[4]

История

BCPL был впервые реализован Мартин Ричардс из Кембриджский университет в 1967 г.[1] BCPL был ответом на трудности с его предшественником, Cambridge Programming Language, позже переименованным в Комбинированный язык программирования (CPL), который был разработан в начале 1960-х годов. Ричардс создал BCPL, «удалив те особенности полного языка, которые затрудняют компиляцию». Первая реализация компилятора для IBM 7094 под Совместимая система разделения времени (CTSS), был написан во время посещения Ричардсом Проект MAC на Массачусетский Институт Технологий (Массачусетский технологический институт) весной 1967 года. Этот язык был впервые описан в статье, представленной на Весенней совместной компьютерной конференции 1969 года.[нужна цитата ]

По слухам, BCPL изначально обозначал как «Bootstrap Cambridge Programming Language», но CPL никогда не создавался с тех пор, как разработка остановилась на BCPL, а позднее аббревиатура была переинтерпретирована для книги BCPL.[требуется разъяснение ][нужна цитата ]

BCPL - это язык, на котором привет мировая программа было написано.[5] Первый ГРЯЗЬ также был написан на BCPL (MUD1 ).

Несколько операционные системы были написаны частично или полностью на BCPL (например, ТРИПО и самые ранние версии AmigaDOS ). BCPL был также первоначальным языком, используемым в основополагающих Xerox PARC Альт проект, первый современный персональный компьютер; среди других проектов Браво система подготовки документов был написан на BCPL.

Ранний компилятор, начатый в 1969 году, начав с бумажной ленты O-кода Мартина Ричардса. Атлас 2 компилятор, ориентированный на ИКТ 1900 серии. Две машины имели разную длину слова (48 против 24 бит), разные кодировки символов и разные представления упакованных строк, а успешная самонастройка повысила уверенность в практичности метода.

К концу 1970 г. существовали реализации для Honeywell 635 и Honeywell 645, то IBM 360, то PDP-10, то TX-2, то CDC 6400, то UNIVAC 1108, то PDP-9, то KDF 9 и Атлас 2. В 1974 году диалект BCPL был внедрен в BBN без использования промежуточного О-код. Первоначальная реализация была кросс-компилятор размещено на BBN Техас PDP-10s, и прямо нацелился на PDP-11s используется в реализации BBN второго поколения IMP используется в Арпанет.

Также была выпущена версия для BBC Micro в середине 1980-х - Richards Computer Products, компанией, основанной Джоном Ричардсом, братом доктора Мартина Ричардса.[6] В Проект BBC Domesday использовал язык. Версии BCPL для Амстрад КТК и Amstrad PCW компьютеры были также выпущены в 1986 году британской компанией по разработке программного обеспечения Arnor Ltd. MacBCPL был выпущен для Apple Macintosh в 1985 году компанией Topexpress Ltd из Кенсингтона, Англия.

И дизайн, и философия BCPL сильно повлияли на B, что, в свою очередь, повлияло C.[7] Программисты в то время обсуждали, будет ли возможный преемник C называться "D", следующей буквой в алфавите, или "P", следующей буквой в имени родительского языка. Язык, наиболее приемлемый в качестве преемника C, - это C ++ (с ++ быть C оператор приращения ),[8] хотя между тем D язык программирования тоже существует.

В 1979 году реализации BCPL существовали как минимум для 25 архитектур; язык постепенно потерял популярность, поскольку C стал популярным в системах, отличных от Unix.

Мартин Ричардс поддерживает на своем веб-сайте современную версию BCPL, последний раз обновлявшуюся в 2018 году. Ее можно настроить для работы в различных системах, включая Linux, FreeBSD, Mac OS X и Raspberry Pi. Последний дистрибутив включает библиотеки графики и звука, а также подробное руководство в формате PDF. Он продолжает программировать в нем, в том числе в своих исследованиях по музыкальной автоматике. оценка после.

Распространенным неформальным типом MIME для BCPL является текст / x-bcpl.

Примеры

Если эти программы запускаются с использованием текущей версии Cintsys Мартина Ричардса (декабрь 2018 г.), LIBHDR, START и WRITEF необходимо изменить на нижний регистр, чтобы избежать ошибок.

Распечатать факториалы:

ПОЛУЧИТЬ «LIBHDR» LET START () = VALOF $ (FOR I = от 1 до 5 DO WRITEF («% N! =% I4 * N», I, FACT (I)) RESULTIS 0 $) AND FACT (N) = N = 0 -> 1, N * ФАКТ (N - 1)

Подсчитайте решения для Проблема N ферзей:

ПОЛУЧИТЬ "LIBHDR" GLOBAL $ (COUNT: 200 ALL: 201 $) ДАВАЙТЕ ПОПРОБОВАТЬ (LD, ROW, RD) БУДЕТ ТЕСТОВОЙ СТРОКОЙ = ВСЕ ТОГДА COUNT: = COUNT + 1 ELSE $ (LET POSS = ALL & ~ (LD | ROW | RD) ДО ПОЛОЖЕНИЯ = 0 ДО $ (ПОЗВОЛЯТЬ P = ПОЛОЖЕНИЕ & -ПОБЕДИТЕЛЕЙ: = ПОЛУЧИТЬ - ПОПРОБОВАТЬ (LD + P << 1, ROW + P, RD + P >> 1) $) $) НАЧАТЬ () = VALOF $ (ALL: = 1 FOR I = от 1 до 12 DO $ (COUNT: = 0 TRY (0, 0, 0) WRITEF ("ПРОБЛЕМА% I2-QUEENS ИМЕЕТ РЕШЕНИЯ% I5 * N", I, COUNT) ВСЕ : = 2 * ВСЕ + 1 $) РЕЗУЛЬТАТ 0 $)

Рекомендации

  1. ^ а б c «Мартин Ричардс (Премия пионера компьютеров 2003 г.)». Компьютерное общество IEEE. Архивировано из оригинал на 2017-11-24. Получено 2017-11-24.
  2. ^ Пайк, Роб (2014-04-24). "Привет суслики". Получено 2016-03-11.
  3. ^ https://www.cl.cam.ac.uk/~mr10/bcplman.pdf Руководство пользователя BCPL Cintsys и Cintpos, 2.1.4 скобки разделов
  4. ^ Ричардс, Мартин; Уитби-Стивенс, Колин (1980). BCPL: язык и его компилятор. Издательство Кембриджского университета. п. 5. ISBN  978-0521785433.
  5. ^ BCPL, Файл жаргона
  6. ^ «Техническое развитие Reuters: Глоссарий - БАРОН». www.thebaron.info.
  7. ^ Керниган, Брайан В. и Деннис М. Ричи (1978). Язык программирования C. Bell Telephone Laboratories. п. 2. ISBN  0-13-110163-3.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)
  8. ^ История C ++ Дата обращения 12 декабря 2017.

дальнейшее чтение

  • Мартин Ричардс, Справочное руководство BCPL (Меморандум М-352, г. Проект MAC, Кембридж, Массачусетс, США, июль 1967 г.)
  • Мартин Ричардс, BCPL - инструмент для написания компиляторов и системного программирования (Материалы весенней совместной компьютерной конференции, Vol 34, pp 557–566, 1969).
  • Мартин Ричардс, Артур Эванс, Роберт Ф. Маби, Справочное руководство BCPL (MAC TR-141, Проект MAC, Кембридж, Массачусетс, США, 1974 г.)
  • Мартин Ричардс, Колин Уитби-Стревенс, BCPL, язык и его компилятор (Издательство Кембриджского университета, 1980) ISBN  0-521-28681-6

внешняя ссылка