|
PascalABC.NET
PascalABC.NET — язык программирования Паскаль нового поколения, включающий классический Паскаль, большинство возможностей языка Delphi, а также ряд собственных расширений. Он реализован на платформе Microsoft.NET и содержит все современные языковые средства: внутриблочные описания, автоопределение типа, кортежи, срезы, классы, перегрузку операций, интерфейсы, обработку исключений, обобщенные классы и подпрограммы, лямбда-выражения, средства параллельного программирования. PascalABC.NET позиционируется разработчиками как язык программирования для сферы образования и научных исследований PascalABC.NET является мультипарадигменным языком: на нём можно программировать в структурном, объектно-ориентированном и функциональном стилях. PascalABC.NET — это также простая и мощная интегрированная среда разработки, поддерживающая технологию IntelliSense, содержащая средства автоформатирования, встроенный отладчик и встроенный дизайнер форм, функционирующая на Windows и Linux Кроме того, консольный компилятор PascalABC.NET функционирует на MacOS под Mono. История развитияВ 2003 году на факультете математики, механики и компьютерных наук ЮФУ была создана учебная среда программирования Pascal ABC. Система представляла собой интегрированную оболочку со встроенным интерпретатором языка программирования Паскаль, близкого к языку Delphi. Несмотря на неполную реализацию языка, она стала удачной заменой устаревшей системе Turbo Pascal в первоначальном обучении программированию. Как учебную систему её использовали во многих регионах СНГ. В 2005—2006 годах система была полностью переработана: изменена её архитектура — на полноценный компилятор языка, близкого к Delphi, с расширениями, связанными с платформой .NET. Новая система получила название PascalABC.NET. В июне 2009 года появилась первая стабильная версия PascalABC.NET 1.2. В сентябре 2009 г. появилась веб-среда разработки WDE, не требующая установки PascalABC.NET на локальный компьютер и позволяющая запускать программы на PascalABC.NET непосредственно из окна браузера. Веб-среда разработки была закрыта в октябре 2017 года. В августе 2011 г. осуществлен переход на .NET 4.0 (версия 1.8). В феврале 2013 г. вышла версия PascalABC.NET 2.0 с дизайнером форм и поддержкой проектов. 15 мая 2013 г. вышла версия 2.1 с английской локализацией интерфейса и сообщений об ошибках. 15 февраля 2014 г. вышла версия PascalABC.NET 2.2. Многократно ускорено обращение к символам строки на запись. 28 августа 2015 г. вышла версия PascalABC.NET 3.0. PascalABC.NET стал свободным и распространяется под лицензией LGPLv3. 12 февраля 2016 г. вышла версия PascalABC.NET 3.1. Появились кортежи и срезы, значительно обновлена стандартная библиотека. 29 августа 2016 г. вышла версия PascalABC.NET 3.2. Появились операторы yield и yield sequence, обновлена стандартная библиотека. 30 августа 2017 г. вышла версия PascalABC.NET 3.3. Появились стандартные модули GraphWPF и Graph3D (для Windows Vista и выше), упрощенный цикл loop, операция безопасного среза, кортежное присваивание, поддержка Nullable-типов. Добавлена украинская локализация интерфейса и сообщений об ошибках. 11 февраля 2018 г. вышла версия PascalABC.NET 3.3.5. Добавлен стандартный модуль NumLibABC (учебная библиотека численных методов), реализованы форматные строки и операция возведения в степень. В полную версию дистрибутива (для Windows Vista и выше) интегрирована .NET 4.7.1, для Windows XP оставлен дистрибутив с .NET 4.0. 25 мая 2018 г. вышла версия PascalABC.NET 3.4. Реализовано некоторое подмножество Pattern Matching, расширенный оператор is. 1 сентября 2018 г. вышла версия PascalABC.NET 3.4.2. Реализованы расширенные свойства, расширенные индексные свойства и автосвойства, добавлен модуль WPFObjects как замена устаревшему ABCObjects. 25 мая 2019 г. вышла версия PascalABC.NET 3.5. В Pattern Matching добавлена возможность сопоставления со списками, кортежами и константами. 16 января 2020 г. вышла версия PascalABC.NET 3.6.0. Реализована операция 7 мая 2020 г. вышла версия PascalABC.NET 3.6.3. Реализована операция доступа по индексу с конца 8 августа 2020 г. вышла версия PascalABC.NET 3.7. Реализованы распаковка последовательности в переменные, массивы-значения в виде 7 марта 2021 г. вышла версия PascalABC.NET 3.8. Реализованы расширенный оператор 24 августа 2021 г. вышла версия PascalABC.NET 3.8.1. Реализован атрибут [Cache] для кеширования результатов функции, полноценная директива {$zerobasedstrings}, стандартный модуль PlotWPF. 9 марта 2022 г. вышла версия PascalABC.NET 3.8.3. Реализованы конструкции 10 июля 2023 г. вышла версия PascalABC.NET 3.9.0. Реализована ковариантность параметров обобщенных типов, именованные аргументы. Реализована Linux-версия IDE. Добавлен стандартный модуль LightPT легковесной автоматической проверки заданий. Особенности языкаРасширения языка Паскаль
Особенности языка, связанные с платформой .NET
Программирование в функциональном стилеФункции в PascalABC.NET являются объектами первого класса - их можно присваивать переменным, передавать как параметры и возвращать из других функций. Тип функции задается в виде T -> Res, переменной такого типа может быть присвоена анонимная функция: var f: real -> real := x -> x*x;
Ниже демонстрируется пример суперпозиции двух функций: function Super<T,T1,T2>(f: T1 -> T2; g: T -> T1): T -> T2 := x -> f(g(x));
var f: real -> real := x -> x*x;
var fg := Super(f,Sin);
var gf := Super(Sin,f);
Print(fg(2));
Print(gf(2));
Операция суперпозиции определена над функциями в стандартной библиотеке: var f: real -> real := x -> x*x;
Print((f*Cos)(2));
Print((Cos*f)(2));
В книге "How To Program Effectively In Delphi"[1] и в одноимённом цикле видео[2] программист и специалист в области преподавания компьютерных наук доктор Кевин Бонд[3] отмечает мощные функциональные возможности PascalABC.NET, отсутствующие в Delphi. В качестве примера подробно рассматривается[2][4] частичное применение функции: var f: real -> real -> real := x -> y -> x + y;
Print(f(2)(3));
Стандартные модулиПоскольку в PascalABC.NET можно пользоваться всеми библиотеками платформы .NET, стандартные модули немногочисленны и ориентированы на обучение:
Примеры программПример 1. Поменять местами первую и вторую половины массиваbegin
var a := ArrGen(10, i->2*i+1);
a.Println;
Assert(a.Length mod 2 = 0);
var n := a.Length div 2;
a := a[n:] + a[:n];
a.Println;
end.
Пример 2. 100!begin
var P := 1bi;
for var i := 1 to 100 do
P := P * i;
Println(P);
end.
Пример 3. Вывести все числа Фибоначчи, меньшие 1000begin
SeqWhile(1, 1, (x, y) -> x + y, x -> x < 1000).Print;
end.
Пример 4. Нахождение наибольшего общего делителя двух чиселbegin
var (a, b) := ReadInteger2;
while b <> 0 do
(a, b) := (b, a mod b);
var НОД := Abs(a);
НОД.Print;
end.
Пример 5. Частотный словарь слов в файлеbegin
var D := new Dictionary<string, integer>;
foreach var s in ReadLines('words.txt') do
foreach var word in s.ToWords do
D[word] := D.Get(word) + 1;
D.PrintLines;
end.
Пример 5а. Частотный словарь слов в файле. Решение в функциональном стилеbegin
ReadLines('words.txt').SelectMany(s -> s.ToWords).GroupBy(v -> v).ToDictionary(x -> x.Key, x -> x.Count).PrintLines;
end.
Пример 6. Максимальные значения в столбцах матрицыbegin
var (M, N) := (4, 5);
var A := MatrRandom(M, N);
A.Println;
A.Cols.Select(col -> col.Max).Println;
end.
Пример 7. Параллельное умножение матриц с использованием директив OpenMPprocedure Mult(a, b, c: array [,] of real; n: integer);
begin
{$omp parallel for}
for var i := 0 to n - 1 do
for var j := 0 to n - 1 do
begin
var cc := 0.0;
for var l := 0 to n - 1 do
cc += a[i, l] * b[l, j];
c[i, j] := cc;
end;
end;
const N = 1000;
begin
var A := MatrRandomReal(N, N, 1, 1.1);
var B := MatrRandomReal(N, N, 1, 1.1);
var C := new real[N, N];
Mult(A, B, C, N);
Writeln(MillisecondsDelta / 1000);
end.
ЛицензияPascalABC.NET (начиная с версии 3.0) является свободным программным обеспечением, распространяемым под лицензией LGPLv3. Аудит исходного кодаВ 2017[5] и 2022[6] годах был проведён независимый аудит публичного репозитория исходного кода PascalABC.NET при помощи статического анализатора PVS-Studio. По результатам проверок сформированы списки потенциально опасных ситуаций в коде, требующих дополнительного анализа со стороны разработчиков. Также отмечено, что общее качество кода можно улучшить. Для этого необходимо устранить дублирования кода, избыточные проверки, а также более аккуратно проводить рефакторинг. Примечания
Ссылки
Литература
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
