ภาษาการเขียนโปรแกรม Pascal

ภาพรวม

Pascal เป็นภาษาการเขียนโปรแกรมเชิงกระบวนการระดับสูงที่พัฒนาในช่วงปลายทศวรรษ 1960 โดยนักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ชาวสวิส นิคเลาส์ เวิร์ธ (Niklaus Wirth) ถูกออกแบบมาในตอนแรกเป็นเครื่องมือการสอนเพื่อส่งเสริมแนวทางการเขียนโปรแกรมที่มีโครงสร้าง และต่อมาได้พัฒนาเป็นภาษาที่เหมาะสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย Pascal เป็นที่รู้จักในเรื่องของไวยากรณ์ที่ชัดเจนและการตรวจสอบประเภทที่เข้มงวด ทำให้มันมีประโยชน์โดยเฉพาะในการสอนแนวคิดทางวิทยาการคอมพิวเตอร์และส่งเสริมแนวทางการเขียนโปรแกรมที่ดี ด้วยรากฐานจากภาษาการเขียนโปรแกรม Algol, Pascal ได้วางรากฐานสำหรับภาษาการเขียนโปรแกรมสมัยใหม่หลายภาษา

ด้านประวัติศาสตร์

การสร้างและการพัฒนาในช่วงแรก

Pascal ถูกคิดค้นขึ้นในช่วงปลายทศวรรษ 1960 เมื่อ นิคเลาส์ เวิร์ธ ต้องการสร้างภาษาที่เป็นผู้สืบทอดของภาษาการเขียนโปรแกรม Algol ซึ่งรวมแนวคิดการเขียนโปรแกรมสมัยใหม่ เช่น การเขียนโปรแกรมที่มีโครงสร้าง ภาษาได้ถูกนำไปใช้งานครั้งแรกบนคอมพิวเตอร์ PDP-11 ในปี 1970 และข้อกำหนดเบื้องต้นได้ถูกเผยแพร่ในเอกสารปี 1971 ที่ชื่อว่า "The Programming Language Pascal"

การพัฒนาและความนิยม

ในช่วงทศวรรษ 1970 และ 1980, Pascal ได้รับความนิยมอย่างมาก โดยเฉพาะในสถาบันการศึกษา เนื่องจากความเรียบง่ายและการสนับสนุนการสอนแนวคิดการเขียนโปรแกรม มันกลายเป็นภาษาที่เลือกใช้ในหลายมหาวิทยาลัย ซึ่งนำไปสู่การพัฒนาหลายรูปแบบที่มีอิทธิพล เช่น Turbo Pascal ซึ่งได้นำเสนอสิ่งแวดล้อมการพัฒนาที่รวม (IDE) และคอมไพเลอร์ที่ทรงพลัง Turbo Pascal ไม่เพียงแต่เพิ่มการเข้าถึง Pascal แต่ยังแสดงให้เห็นถึงศักยภาพในการพัฒนาซอฟต์แวร์อย่างรวดเร็ว

การใช้งานสมัยใหม่และรูปแบบต่างๆ

ด้วยการเกิดขึ้นของภาษาการเขียนโปรแกรมใหม่ๆ เช่น C, Java และ Python ในทศวรรษ 1990 ความนิยมของ Pascal ลดลงสำหรับการเขียนโปรแกรมทั่วไป อย่างไรก็ตาม มันยังคงถูกใช้ในพื้นที่เฉพาะ โดยเฉพาะในด้านการศึกษาและระบบฝังตัว รวมถึงการพัฒนา Delphi ซึ่งเป็น IDE ที่ใช้ Object Pascal สำหรับการพัฒนาแอปพลิเคชัน Windows ปัจจุบัน Pascal ถูกดูแลในรูปแบบต่างๆ รวมถึง Free Pascal และ Lazarus ซึ่งให้ฟีเจอร์คอมไพเลอร์สมัยใหม่และความสามารถในการทำงานข้ามแพลตฟอร์ม

ฟีเจอร์ไวยากรณ์

การตรวจสอบประเภทที่เข้มงวด

Pascal บังคับใช้ความปลอดภัยของประเภท โดยป้องกันการดำเนินการกับประเภทที่ไม่เข้ากัน ตัวอย่างเช่น:

var
  x: Integer;
  y: Real;
begin
  x := 5;
  y := 3.14;
  // y := x; // นี่จะทำให้เกิดข้อผิดพลาดประเภทไม่ตรงกัน
end;

การควบคุมการไหลที่มีโครงสร้าง

Pascal มีคำสั่งควบคุมการไหลที่หลากหลาย ช่วยให้การเขียนโปรแกรมมีโครงสร้าง ตัวอย่างเช่น:

begin
  if x > 10 then
    writeln('x มากกว่า 10')
  else
    writeln('x น้อยกว่าหรือเท่ากับ 10');
end;

ฟังก์ชันและกระบวนการ

Pascal สนับสนุนการเขียนโปรแกรมแบบโมดูลาร์ผ่านฟังก์ชันและกระบวนการ ส่งเสริมการนำกลับมาใช้ใหม่ของโค้ด:

procedure SayHello;
begin
  writeln('สวัสดี, โลก!');
end;

function Add(a, b: Integer): Integer;
begin
  Add := a + b;
end;

การจัดการอาร์เรย์

Pascal สนับสนุนอาร์เรย์แบบหนึ่งมิติและหลายมิติ ซึ่งสามารถกำหนดได้ดังนี้:

var
  arr: array[1..5] of Integer;
begin
  arr[1] := 10;
  arr[2] := 20;
end;

ประเภทเรคคอร์ด

Pascal อนุญาตให้สร้างประเภทข้อมูลที่ผู้ใช้กำหนดเองโดยใช้เรคคอร์ด ซึ่งคล้ายกับโครงสร้างใน C:

type
  Person = record
    name: string;
    age: Integer;
  end;

var
  p: Person;
begin
  p.name := 'จอห์น โด';
  p.age := 30;
end;

การอ่านเขียนไฟล์

Pascal มีความสามารถในการจัดการไฟล์ที่ตรงไปตรงมา สนับสนุนการดำเนินการพื้นฐาน:

var
  f: TextFile;
begin
  AssignFile(f, 'example.txt');
  Rewrite(f);
  WriteLn(f, 'สวัสดี, ไฟล์!');
  CloseFile(f);
end;

ประเภทเซ็ต

Pascal มีประเภทเซ็ต ซึ่งอนุญาตให้สร้างคอลเลกชันของวัตถุที่แตกต่างกัน:

var
  mySet: set of 1..10;
begin
  mySet := [1, 3, 5, 7];
  if 3 in mySet then
    writeln('3 อยู่ในเซ็ต');
end;

ประเภทพอยเตอร์

Pascal สนับสนุนพอยเตอร์ ซึ่งช่วยให้การจัดสรรหน่วยความจำแบบไดนามิก:

var
  p: ^Integer;
begin
  New(p);
  p^ := 10;
  Dispose(p);
end;

คำสั่งเคส

Pascal รวมคำสั่งเคสสำหรับการแยกทางเลือกหลายทาง ซึ่งช่วยให้โค้ดมีความชัดเจนมากขึ้น:

case x of
  1: writeln('หนึ่ง');
  2: writeln('สอง');
  else writeln('อื่นๆ');
end;

ความคิดเห็น

Pascal สนับสนุนความคิดเห็นแบบบรรทัดเดียวและหลายบรรทัด ซึ่งช่วยเพิ่มความสามารถในการอ่านโค้ด:

// นี่คือความคิดเห็นแบบบรรทัดเดียว
(* นี่คือความคิดเห็นแบบหลายบรรทัด *)

เครื่องมือและรันไทม์สำหรับนักพัฒนา

คอมไพเลอร์และรันไทม์

Pascal สามารถคอมไพล์ได้โดยใช้คอมไพเลอร์หลายตัว โดยเฉพาะ Free Pascal และ Turbo Pascal คอมไพเลอร์เหล่านี้ให้ความสามารถในการผลิตโค้ดเนทีฟที่มีประสิทธิภาพ Free Pascal เป็นรูปแบบโอเพนซอร์สที่สนับสนุนระบบปฏิบัติการและแพลตฟอร์มที่หลากหลาย

IDE

IDE ที่โดดเด่นสำหรับการพัฒนา Pascal ได้แก่ Lazarus (ซึ่งใช้ Free Pascal) และ Turbo Pascal สภาพแวดล้อมเหล่านี้มีฟีเจอร์ต่างๆ เช่น การเติมโค้ดอัตโนมัติ เครื่องมือดีบัก และฟังก์ชันการจัดการโปรเจกต์ ทำให้การพัฒนาง่ายขึ้น

การสร้างโปรเจกต์

ในการสร้างโปรเจกต์ Pascal คุณมักจะเขียนโค้ดต้นฉบับ Pascal ในไฟล์ .pas และจากนั้นคอมไพล์โดยใช้เครื่องมือบรรทัดคำสั่งหรือ IDE ตัวอย่างเช่น การใช้ Free Pascal จากบรรทัดคำสั่งจะเกี่ยวข้องกับ:

fpc myprogram.pas

คำสั่งนี้จะผลิตไฟล์ที่สามารถรันได้หากโค้ดต้นฉบับไม่มีข้อผิดพลาด

การใช้งาน Pascal

Pascal ถูกใช้เป็นหลักในด้านการศึกษา เนื่องจากมันให้พื้นฐานที่มั่นคงสำหรับการเข้าใจแนวคิดการเขียนโปรแกรม นอกจากนี้ยังพบการใช้งานใน:

การเปรียบเทียบกับภาษาที่เกี่ยวข้อง

เมื่อเปรียบเทียบ Pascal กับภาษาต่างๆ เช่น C และ Java จะมีความแตกต่างหลายประการ แตกต่างจาก C ซึ่งมีความยืดหยุ่นและระดับต่ำกว่า Pascal เน้นการเขียนโปรแกรมที่มีโครงสร้างและการตรวจสอบประเภทที่เข้มงวด ทำให้มีแนวโน้มที่จะเกิดข้อผิดพลาดในระหว่างการทำงานน้อยลง Java มีความคล้ายคลึงกับ Pascal ในแง่ของไวยากรณ์และโครงสร้าง แต่มีฟีเจอร์เชิงวัตถุที่ก้าวหน้ามากขึ้นและไลบรารีมาตรฐานที่หลากหลาย

Python ซึ่งเป็นที่รู้จักในเรื่องความเรียบง่ายและความสามารถในการอ่าน มักถูกมองว่าเป็นทางเลือกสมัยใหม่สำหรับการสอนแทน Pascal แม้ว่าจะขาดการตรวจสอบประเภทที่เข้มงวดของ Pascal ในทางตรงกันข้าม ภาษาเช่น C++ และ Go มีฟีเจอร์การเขียนโปรแกรมพร้อมกันที่ก้าวหน้ามากขึ้นและความสามารถในการจัดการหน่วยความจำในระดับต่ำ ทำให้แตกต่างจากการควบคุมการดำเนินการที่ตรงไปตรงมาของ Pascal

เคล็ดลับการแปลจากแหล่งข้อมูลเป็นแหล่งข้อมูล

การแปลโค้ด Pascal ไปยังภาษาต่างๆ มักต้องพิจารณาอย่างรอบคอบเกี่ยวกับการกำหนดประเภทและการควบคุมการไหลที่มีโครงสร้าง ขณะที่ไม่มีเครื่องมือการแปลจากแหล่งข้อมูลเป็นแหล่งข้อมูลที่เป็นสากลที่มุ่งเป้าไปที่ Pascal โดยเฉพาะ แต่มีเครื่องมือเช่น Pascal-to-Java ที่สามารถช่วยในการแปลงโค้ด Pascal ให้เข้ากับไวยากรณ์ของ Java

เครื่องมือการแปลโค้ดจากแหล่งข้อมูลเป็นแหล่งข้อมูลที่มีอยู่หลายตัว ได้แก่: