|
Ada (język programowania)
Ten artykuł od 2011-12 wymaga zweryfikowania podanych informacji: Przykłady wymagają rewizji i uporządkowania.
Ada – strukturalny, kompilowany, imperatywny, statycznie typowany i obiektowy język programowania opracowany przez Jean Ichbiaha i zespół z CII Honeywell Bull w latach 70. XX wieku[1]. Język ten wygrał konkurs zorganizowany przez Departament Obrony USA (U.S. Department of Defense – DoD), pokonując 19 innych projektów. Nazwa języka, nadana przez DoD, pochodzi od imienia lady Augusty Ady Lovelace. HistoriaW latach 70. departament obrony USA dostrzegł problem polegający na wykorzystywaniu dużej liczby różnych języków programowania używanych do implementacji wewnętrznych projektów informatycznych dla systemów wbudowanych. Wiele z nich było już przestarzałych lub mocno związanych ze sprzętem, a żaden z nich nie wspierał bezpiecznego programowania modułowego. W 1975 roku została powołana grupa robocza High Order Language Working Group (HOLWG), której zadaniem była redukcja liczby używanych narzędzi lub zaprojektowanie nowego języka programowania, który spełniałby wymagania wszystkich dotychczas realizowanych projektów. Efektem działań grupy był język Ada, a liczba używanych języków spadła z ponad 450 w roku 1983 do 37 w 1996. Grupa robocza HOLWG rozpoczęła prace od wydania Wymagań językowych Steelmana (ang. Steelman Language Requirements), serii dokumentów opisujących założenia, które poszczególne języki programowania powinny spełniać. Następnie dokonano formalnej weryfikacji wielu istniejących języków, lecz w 1977 stwierdzono, że każdy z nich posiada w świetle tych dokumentów poważne mankamenty, które go eliminują. Wobec tego ogłoszony został konkurs na stworzenie nowego języka. Do startu zaproszono cztery zespoły, którym nadano oznaczenia kolorystyczne:
 W kwietniu 1978, po publicznych badaniach, propozycje zespołu czerwonego i zielonego przeszły do kolejnej fazy. Rok później ostateczne zwycięstwo przyznano koncepcji zielonej opracowanej przez CII Honeywell Bull. Otrzymała ona nazwę Ada na cześć lady Augusty Ady Lovelace. Zwycięska propozycja czerpała pomysły z języka LIS, który Ichbiah i jego grupa zaprojektowali w latach 70. Pierwsze wydanie dokumentacji języka Ada zostało opublikowane w ACM SIGPLAN Notices w czerwcu 1979 roku. Dokumentacja standardu wojskowego została zatwierdzona 10 grudnia 1980 roku (urodziny Ady Lovelace) i otrzymała numer MIL-STD-1815. W roku 1981 C.A.R. Hoare skrytykował Adę w swojej mowie podczas odbioru Nagrody Turinga jako język zbyt skomplikowany, a przez to zawodny, lecz później prawdopodobnie zmienił zdanie, czego wyrazem jest przedmowa, którą napisał dla podręcznika Ady. Pojawienie się Ady wywołało duże zainteresowanie wśród społeczności programistów w pierwszych latach swojego istnienia. Wśród zwolenników pojawiały się opinie, że może ona zostać głównym językiem programowania ogólnego przeznaczenia. Jean Ichbiah publicznie stwierdził, że w przeciągu 10 lat na rynku pozostaną jedynie dwa języki: Ada i Lisp. Wczesne kompilatory Ada z trudem radziły sobie z implementacją dużego, złożonego języka, a wydajność zarówno generowanego kodu, jak i procesu kompilacji, podobnie jak jakość narzędzi, pozostawiały wiele do życzenia. Twórcy kompilatorów skierowali swoje wysiłki ku uzyskaniu certyfikacji ACVC wymaganej przez agencje rządowe. Pierwszą certyfikowaną implementacją Ady był translator NYU Ada/Ed, który uzyskał ten status 11 kwietnia 1983 roku. Był on zaimplementowany w wysokopoziomowym języku SETL. W 1987 roku Departament Obrony USA wydał zarządzenie wymagające użycia Ady w każdym projekcie programistycznym, gdzie nowy kod stanowił więcej niż 30% ogólnego wyniku, aczkolwiek często zezwalano na wyjątki od tej reguły. Reguła została zniesiona 10 lat później. Przez lata 80. i 90. poprawiono ogólną jakość i wydajność kompilatorów Ady, lecz wciąż pojawiały się poważne problemy na drodze do pełnego wykorzystania możliwości języka. Jednym z nich był zaproponowany model wielozadaniowości, który znacząco odbiegał od dotychczasowych rozwiązań znanych programistom. Z uwagi na obecność kluczowych mechanizmów bezpieczeństwa, Ada jest obecnie używana nie tylko w aplikacjach wojskowych, ale także w projektach komercyjnych, gdzie błąd programistyczny może mieć kosztowne konsekwencje. Przykładami takich obszarów jest kontrola lotów, awionika samolotów, satelity, automatyczne systemy transportowe czy bankowość. Przykładowo, oprogramowanie systemu Fly-by-wire w samolocie Boeing 777 zostało w całości napisane w Adzie. Pochodne i rozszerzenia
WłaściwościAda jest wieloparadygmatowym językiem programowania ogólnego przeznaczenia. Jego składnia została zaprojektowana w taki sposób, aby zminimalizować szanse popełnienia trudnych do wykrycia błędów. Uzyskiwane jest to poprzez przemyślany i konsekwentny dobór poszczególnych elementów składni, a także ich jednoznaczność. Wśród kluczowych właściwości języka można wymienić:
StandaryzacjaJęzyk został standardem ANSI w 1983 roku (ANSI/MIL-STD 1815A), a następnie bez żadnych dodatkowych modyfikacji – standardem ISO w 1987 roku (ISO-8652:1987). Ustandaryzowana wersja języka jest powszechnie nazywana Ada 83 lub Ada 87, zależnie od tego, którą datę ogłoszenia standardu weźmiemy. Wspólny standard ANSI/ISO (ISO-8652:1995) Ada 95 został opublikowany w lutym 1995 roku, przez co Ada stała się pierwszym obiektowo zorientowanym, ustandaryzowanym językiem programowania. Aby pomóc w dopracowaniu i przyjęciu standardu, US Air Force sfinansowała prace nad kompilatorem GNAT. Obecnie GNAT jest częścią pakietu GNU Compiler Collection. Prace nad standaryzacją Ady są nieustannie kontynuowane. W październiku 2001 ukazała się techniczna errata do standardu Ada 95, a w 2007 – pierwsza znacząca poprawka ISO/IEC 8652:1995/Amd 1:2007. Nowy, ujednolicony tekst standardu został opublikowany 9 marca 2007 roku. Następna, aktualna rewizja została wydana w grudniu 2012 (ISO/IEC 8652:201z Ed. 3)[4]. PrzykładyOto prosty przykład (funkcja Ackermanna) kodu w Adzie demonstrujący kilka jej cech. Program, żeby się skompilować, musi być umieszczony w pliku „ackermann.adb” (wielkość liter bez znaczenia). with Ada.Command_Line; use Ada.Command_Line;
with Gnat.Io; use Gnat.Io;
procedure Ackermann is
function Ack (x, y : in Integer) return Integer
is
begin
if (x = 0) then
return y + 1;
elsif (y = 0) then
return Ack (x - 1,1);
else
return Ack (x - 1, Ack (x, y - 1));
end if;
end Ack;
x,y,a : Integer;
begin
if (Argument_Count = 2) then
x := Integer'Value (Argument (1));
y := Integer'Value (Argument (2));
elsif (Argument_Count = 1) then
x := 3;
y := Integer'Value (Argument (1));
else
x := 3;
y := 3;
end if;
a := Ack (x, y);
Put ("Ack (");
Put (x);
Put (",");
Put (y);
Put (") = ");
Put (a);
New_Line;
end Ackermann;
Można zauważyć, że:
Wartościowanie leniweOperatorami short circuit nazywamy takie, które nie są obliczane jeśli nie jest to konieczne. Inną nazwą tego rodzaju jest wartościowanie leniwe. W Adzie występują następujące konstrukcje:
Przykład („short_circuit.adb”): with Text_IO, Ada.Integer_Text_IO;
use Text_IO, Ada.Integer_Text_IO;
procedure Short_Circuit is
function Is_Odd (i : Integer) return Boolean
is
begin
Put ("Testing");
Put (i);
New_Line;
return ((i / 2) * 2) /= i;
end;
begin
Put_Line ("Testing if ""5 and 6"" are odd");
if (Is_Odd (5) and Is_Odd (6)) then
Put_Line ("True");
else
Put_Line ("False");
end if;
Put_Line ("Testing if ""5 or 6"" are odd");
if (Is_Odd (5) or Is_Odd (6)) then
Put_Line ("True");
else
Put_Line ("False");
end if;
Put_Line ("Testing if ""5 and then 6"" are odd");
if (Is_Odd (5) and then Is_Odd (6)) then
Put_Line ("True");
else
Put_Line ("False");
end if;
Put_Line ("Testing if ""5 or else 6"" are odd");
if (Is_Odd (5) or else Is_Odd (6)) then
Put_Line ("True");
else
Put_Line ("False");
end if;
Put_Line ("Testing if ""6 and 5"" are odd");
if (Is_Odd (6) and Is_Odd (5)) then
Put_Line ("True");
else
Put_Line ("False");
end if;
Put_Line ("Testing if ""6 or 5"" are odd");
if (Is_Odd (6) or Is_Odd (5)) then
Put_Line ("True");
else
Put_Line ("False");
end if;
Put_Line ("Testing if ""6 and then 5"" are odd");
if (Is_Odd (6) and then Is_Odd (5)) then
Put_Line ("True");
else
Put_Line ("False");
end if;
Put_Line ("Testing if ""6 or else 5"" are odd");
if (Is_Odd (6) or else Is_Odd (5)) then
Put_Line ("True");
else
Put_Line ("False");
end if;
end Short_Circuit;
W przykładzie widać też użycie podwójnego znaku Oto przykład programu wyświetlającego zawartość plików na ekran. Jako argumenty podawane z linii poleceń program przyjmuje nazwy plików. W razie podania błędnej wzniesie flagę błędu. with Ada.Text_Io;
use Ada.Text_Io;
with Ada.Integer_Text_Io;
use Ada.Integer_Text_Io;
with Ada.Command_Line;
use Ada.Command_Line;
with Ada.Strings.Unbounded;
use Ada.Strings.Unbounded;
procedure Cat is
Plik : File_Type;
Litera : Character;
LiczbaArgumentow : Natural;
Nazwa : Unbounded_String;
begin
if (Argument_Count /= 0) then
LiczbaArgumentow := Argument_Count;
Put ("Podales do programu: ");
Put (Command_Name);
Put (" argumenty");
New_Line;
for ThisArgument in 1 .. LiczbaArgumentow loop
Put ( "Numer argumentu: ");
Put (ThisArgument);
Put (" jest nim: ");
Put (Argument(ThisArgument));
New_Line;
end loop;
for ThisArgument in 1 .. LiczbaArgumentow loop
Nazwa := To_Unbounded_String (Argument (ThisArgument));
Open (Plik, In_File, To_String (Nazwa));
New_Line;
Put ("Nastepny plik o nazwie: ");
Put (Argument (ThisArgument));
New_Line (2);
loop
exit when End_Of_File (Plik);
Get (Plik, Litera);
Put (Litera);
if End_Of_Line (Plik) then
New_Line;
end if;
end loop;
Close (Plik);
end loop;
else
Put ("Nie podales argumentow");
end if;
end Cat;
Program korzysta z biblioteki Ada.Command_Line, która służy do obsługi linii poleceń. Przypisy
Kontrola autorytatywna (wieloparadygmatowy język programowania): |
||||||||||||||||||||
