ภาษาการเขียนโปรแกรม Object Pascal

ภาพรวม

Object Pascal เป็นการขยายของภาษาโปรแกรม Pascal ที่เพิ่มการสนับสนุนสำหรับการเขียนโปรแกรมเชิงวัตถุ (OOP) พัฒนาขึ้นในช่วงปลายทศวรรษ 1970 มันรวมความสามารถในการเขียนโปรแกรมเชิงโครงสร้างของ Pascal เข้ากับหลักการของ OOP เช่น การห่อหุ้ม (encapsulation), การสืบทอด (inheritance) และพหุรูป (polymorphism) Object Pascal ได้รับความนิยมจาก Delphi IDE (Integrated Development Environment) ซึ่งช่วยให้การพัฒนาแอปพลิเคชันอย่างรวดเร็ว (RAD) สำหรับ Windows OS และแพลตฟอร์มอื่น ๆ

ด้านประวัติศาสตร์

การสร้างและการพัฒนาในช่วงแรก

Object Pascal ถูกนำเสนอครั้งแรกในช่วงต้นทศวรรษ 1980 เป็นส่วนหนึ่งของการพัฒนาภาษาโปรแกรมเพื่อตอบสนองต่อความสนใจที่เพิ่มขึ้นในแนวคิดเชิงวัตถุ ภาษา Pascal ดั้งเดิมถูกออกแบบโดย Niklaus Wirth และได้รับการชื่นชมอย่างกว้างขวางในด้านความชัดเจนและคุณสมบัติการเขียนโปรแกรมเชิงโครงสร้าง การนำ OOP เข้ามาใน Pascal ได้รับแรงผลักดันหลักจาก Apple เนื่องจากพวกเขาต้องการเพิ่มความสามารถของ Pascal สำหรับระบบ Macintosh ของพวกเขา

การพัฒนาและการรวมเข้ากับ Delphi

ในช่วงปลายทศวรรษ 1980 Borland ได้แนะนำ Turbo Pascal ซึ่งได้รับความนิยมอย่างมากเนื่องจากประสิทธิภาพและความง่ายในการใช้งาน ในปี 1995 Borland ได้เปิดตัว Delphi ซึ่งเป็นเครื่องมือการพัฒนาแอปพลิเคชันอย่างรวดเร็วที่ใช้ Object Pascal เป็นภาษาโปรแกรม Delphi ใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติ OOP ของ Object Pascal ทำให้นักพัฒนาสามารถสร้างแอปพลิเคชัน GUI ที่ซับซ้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ตลอดหลายปีที่ผ่านมา Delphi ได้ปรับตัวเข้ากับแพลตฟอร์มต่าง ๆ รวมถึง Windows, macOS, iOS และ Android ซึ่งเสริมสร้างความหลากหลายของ Object Pascal

สถานะปัจจุบันและอิทธิพล

ปัจจุบัน Object Pascal ยังคงถูกใช้งานอย่างต่อเนื่อง โดยเฉพาะผ่าน Delphi IDE และ RAD Studio ของ Embarcadero มันได้มีอิทธิพลต่อการออกแบบของภาษาและสภาพแวดล้อมการพัฒนาอื่น ๆ และยังคงเป็นตัวเลือกที่นิยมสำหรับการพัฒนาแอปพลิเคชัน Windows และแอปพลิเคชันมือถือข้ามแพลตฟอร์ม แม้ว่ามันอาจจะไม่แพร่หลายเท่ากับบางภาษาที่ทันสมัยกว่า แต่ชุมชนที่แข็งแกร่งและการสนับสนุนอย่างต่อเนื่องจาก Embarcadero ทำให้มันยังคงมีความเกี่ยวข้อง

คุณสมบัติของไวยากรณ์

การเขียนโปรแกรมเชิงวัตถุ

Object Pascal เพิ่มไวยากรณ์ของ Pascal ด้วยโครงสร้าง OOP ตัวอย่างเช่น คลาสและอ็อบเจ็กต์สามารถกำหนดได้ดังนี้:

type
  TCar = class
  private
    FColor: string;
  public
    constructor Create(AColor: string);
    procedure Drive;
  end;

constructor TCar.Create(AColor: string);
begin
  FColor := AColor;
end;

procedure TCar.Drive;
begin
  WriteLn('รถกำลังขับอยู่.');
end;

การสืบทอด

การสืบทอดใน Object Pascal ช่วยให้คลาสสามารถสืบทอดคุณสมบัติและวิธีการจากคลาสพ่อแม่ ส่งเสริมการใช้ซ้ำของโค้ด:

type
  TSportsCar = class(TCar)
  public
    procedure Boost;
  end;

procedure TSportsCar.Boost;
begin
  WriteLn('เพิ่มความเร็ว!');
end;

พหุรูป

พหุรูปช่วยให้วิธีการสามารถทำงานที่แตกต่างกันตามอ็อบเจ็กต์ที่เรียกใช้มัน ซึ่งทำได้โดยการเขียนทับวิธีการ:

procedure TCar.Drive; override;
begin
  WriteLn('รถกำลังแข่ง!');
end;

อินเตอร์เฟซ

Object Pascal สนับสนุนอินเตอร์เฟซสำหรับการสร้างสัญญาโดยไม่ต้องดำเนินการวิธีการ:

type
  IAnimal = interface
    procedure Speak;
  end;

type
  TDog = class(TInterfacedObject, IAnimal)
  public
    procedure Speak;
  end;

procedure TDog.Speak;
begin
  WriteLn('เห่า!');
end;

เรคคอร์ด

เรคคอร์ดใน Object Pascal ใช้สำหรับการจัดกลุ่มประเภทข้อมูลที่เกี่ยวข้อง พวกมันยังสามารถรวมวิธีการ ซึ่งคล้ายกับคลาส:

type
  TPoint = record
    X, Y: Integer;
    function Distance(const Other: TPoint): Double;
  end;

function TPoint.Distance(const Other: TPoint): Double;
begin
  Result := Sqrt(Sqr(X - Other.X) + Sqr(Y - Other.Y));
end;

วิธีการนิรนาม

Object Pascal อนุญาตให้ใช้วิธีการนิรนามสำหรับการเรียกกลับ:

procedure ExecuteCallback(Callback: TProc);
begin
  Callback();
end;

var
  CallbackMethod: TProc;
begin
  CallbackMethod := procedure begin WriteLn('การเรียกกลับถูกดำเนินการ!'); end;
  ExecuteCallback(CallbackMethod);
end;

การจัดการข้อยกเว้น

การจัดการข้อยกเว้นเป็นส่วนสำคัญของ Object Pascal ช่วยให้นักพัฒนาจัดการข้อผิดพลาดในระหว่างการทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ:

try
  // โค้ดที่อาจทำให้เกิดข้อยกเว้น
except
  on E: Exception do
    WriteLn(E.Message);
end;

การเขียนโปรแกรมทั่วไป

Object Pascal สนับสนุนการเขียนโปรแกรมทั่วไป ทำให้สามารถสร้างฟังก์ชันและคลาสที่ทำงานกับประเภทข้อมูลใด ๆ:

type
  TStack<T> = class
  private
    FItems: array of T;
  public
    procedure Push(Item: T);
    function Pop: T;
  end;

คุณสมบัติ

คุณสมบัติให้วิธีการในการห่อหุ้มการเข้าถึงฟิลด์ในคลาส:

type
  TPerson = class
  private
    FName: string;
  public
    property Name: string read FName write FName;
  end;

การแปลงประเภท

Object Pascal สนับสนุนการแปลงประเภทเพื่อแปลงระหว่างประเภทต่าง ๆ อย่างปลอดภัย:

var
  Animal: IAnimal;
  Dog: TDog;

Dog := TDog.Create;
Animal := Dog; // การแปลงโดยปริยายไปยังอินเตอร์เฟซ

เครื่องมือและรันไทม์สำหรับนักพัฒนา

IDEs

IDE หลักสำหรับการพัฒนา Object Pascal คือ Delphi ซึ่งมีชุดเครื่องมือที่กว้างขวางสำหรับการออกแบบ การเขียนโค้ด และการดีบักแอปพลิเคชัน IDE ที่ได้รับความนิยมอื่น ๆ ได้แก่ Lazarus ซึ่งเป็นทางเลือกแบบโอเพนซอร์สที่เลียนแบบอินเตอร์เฟซและความสามารถของ Delphi อย่างใกล้ชิด

คอมไพเลอร์และอินเตอร์พรีเตอร์

Object Pascal ส่วนใหญ่จะถูกคอมไพล์โดยใช้คอมไพเลอร์ Delphi ซึ่งผลิตไฟล์ปฏิบัติการที่เป็นเนทีฟสำหรับระบบปฏิบัติการต่าง ๆ Free Pascal เป็นคอมไพเลอร์อีกตัวที่สนับสนุนไวยากรณ์ Object Pascal และได้รับความนิยมในชุมชนโอเพนซอร์ส

การสร้างโปรเจกต์

การสร้างโปรเจกต์ใน Delphi เป็นเรื่องง่าย นักพัฒนาจะใช้ Project Manager ที่มีอยู่ในตัวเพื่อจัดระเบียบไฟล์และทรัพยากร IDE รวมการกำหนดค่าการสร้างและเครื่องมือการดีบัก ทำให้สามารถพัฒนาวงจรได้อย่างมีประสิทธิภาพ ใน Lazarus จะใช้โครงสร้างโปรเจกต์ที่คล้ายกัน โดยใช้คอมไพเลอร์ของมันในการสร้างไฟล์ปฏิบัติการ

การใช้งาน Object Pascal

Object Pascal ถูกใช้เป็นหลักในการพัฒนาแอปพลิเคชัน Windows โดยเฉพาะแอปพลิเคชันที่ขับเคลื่อนด้วยฐานข้อมูลและซอฟต์แวร์ที่มี GUI นอกจากนี้ยังถูกใช้ในการพัฒนาแอปพลิเคชันมือถือสำหรับทั้ง iOS และ Android โดยใช้ความสามารถข้ามแพลตฟอร์มของ Delphi นอกจากนี้ Object Pascal ยังมีบทบาทในด้านการพัฒนาเกมและแอปพลิเคชันทางวิทยาศาสตร์เนื่องจากประสิทธิภาพและความง่ายในการรวมเข้ากับไลบรารีต่าง ๆ

การเปรียบเทียบกับภาษาที่เกี่ยวข้อง

เมื่อเปรียบเทียบกับภาษาต่าง ๆ เช่น C# Object Pascal มีคุณสมบัติ OOP หลายอย่าง แต่มีไวยากรณ์ที่เรียบง่ายกว่าและเส้นทางการเรียนรู้ที่ตรงไปตรงมามากกว่า C++ มีคุณสมบัติที่ซับซ้อนมากขึ้น เช่น การสืบทอดหลายชั้น ซึ่ง Object Pascal ไม่มี Java และ Object Pascal ต่างเน้น OOP แต่ระบบนิเวศและความสามารถในการพกพาของ Java กว้างขวางกว่า

Object Pascal สามารถมองว่าเป็นการผสมผสานระหว่าง C และ C++ โดยรวมการตรวจสอบประเภทที่เข้มงวดของ Pascal กับคุณสมบัติ OOP ที่พบในภาษาหลัก ๆ เมื่อเปรียบเทียบกับ Python Object Pascal มีข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพ ในขณะที่ Python มีระบบไลบรารีที่กว้างขวางและระบบการตรวจสอบประเภทที่มีพลศาสตร์มากกว่า

ภาษาต่าง ๆ เช่น Swift และ Kotlin เป็นทางเลือกที่ทันสมัยซึ่งมีคุณสมบัติที่คล้ายกันซึ่งมีพื้นฐานอยู่ใน OOP โดยมุ่งเน้นที่ความปลอดภัยและความกระชับ

เคล็ดลับการแปลจากแหล่งข้อมูลสู่แหล่งข้อมูล

ในขณะที่มันเป็นเรื่องปกติที่จะทำการแปลโค้ดจาก Object Pascal ไปยังภาษาต่าง ๆ เช่น C# หรือ Java เครื่องมือเช่น Free Pascal Compiler (FPC) สามารถช่วยอำนวยความสะดวกในการแปลดังกล่าว นอกจากนี้ยังมีเครื่องมือที่จำกัดที่ออกแบบมาเฉพาะสำหรับการแปลจาก Object Pascal ไปยังภาษาต่าง ๆ แต่โดยทั่วไปแล้วนักพัฒนาจะทำการแปลโค้ดด้วยตนเอง โดยมุ่งเน้นที่การรักษาโลจิกและโครงสร้างในขณะที่ปรับให้เข้ากับไวยากรณ์และสำนวนของภาษาที่ต้องการ

นักพัฒนาบางคนใช้ฟีเจอร์ของ IDE สำหรับการปรับโค้ด แต่โปรเจกต์ที่ซับซ้อนอาจต้องการสคริปต์หรือเครื่องมือที่กำหนดเองเพื่อช่วยในการแปล