Оберон-2 - Oberon-2

Оберон-2

Парадигма	императив, структурированный, модульный, объектно-ориентированный
Разработано	Никлаус Вирт, Ханспетер Мёссенбёк
Впервые появился	1991
Печатная дисциплина	сильный, статический
Под влиянием
Оберон, Модула-2, Паскаль
Под влиянием
Компонент Паскаль, Идти

Оберон-2 является продолжением оригинального Оберон язык программирования это добавляет ограниченный отражение и объектно-ориентированного программирования , открытые массивы как базовые типы указателей, экспорт полей только для чтения и повторное введение цикла FOR из Модула-2.

Он был разработан в 1991 г. ETH Цюрих к Никлаус Вирт и Ханспетер Мёссенбёк, который сейчас работает в Институте системного программного обеспечения (SSW) Университет Линца, Австрия. Оберон-2 является расширенным набором Оберона и полностью с ним совместим. Оберон-2 был переработкой Объект Оберон.

Оберон-2 унаследовал ограниченное отражение и одиночное наследование («расширение типа») без интерфейсов или миксины от Оберона, но добавлены эффективные виртуальные методы («процедуры с привязкой к типу»). Вызовы методов были разрешены во время выполнения с использованием C ++ таблицы виртуальных методов.

По сравнению с полностью объектно-ориентированными языками программирования, такими как Болтовня, в Обероне-2 основные типы не являются объектами, классы не являются объектами, многие операции не являются методами, нет передача сообщений (в определенной степени его можно эмулировать путем отражения и расширения сообщений, как показано в ETH Oberon), а полиморфизм ограничен подклассами общего класса (нет утка печатать как в Python,^[1] и невозможно определить интерфейсы, как в Ява ). Оберон-2 не поддерживает инкапсуляция на уровне объекта / класса, но для этой цели можно использовать модули.

Отражение в Oberon-2 не использует метаобъекты, а просто читает из дескрипторов типов, скомпилированных в исполняемые двоичные файлы и представленных в модулях, которые определяют типы и / или процедуры. Если формат этих структур представлен на уровне языка (как, например, в случае с ETH Oberon), отражение может быть реализовано на уровне библиотеки. Таким образом, его можно было реализовать почти полностью на уровне библиотеки без изменения языкового кода. Действительно, ETH Oberon широко использует возможности отражения на уровне языка и библиотеки.

Oberon-2 обеспечивает встроенную поддержку сборки мусора во время выполнения, аналогичную Java, и выполняет проверки границ, индекса массива и т. Д., Что устраняет потенциальные проблемы перезаписи границ стека и массива и проблемы ручного управления памятью, присущие C / C ++. Раздельная компиляция с использованием файлов символов и пространств имен через модульную архитектуру обеспечивает быструю перекомпиляцию, поскольку необходимо перекомпилировать только модули с измененными интерфейсами.

Язык Компонент Паскаль^[2] является уточнением (надмножеством) Оберона-2.

Пример кода Оберон-2

Следующий код Оберона-2 будет реализовывать очень минимальный список класса:

МОДУЛЬ Списки;    (*** объявить глобальные константы, типы и переменные ***)    ТИП        Список*    = УКАЗАТЕЛЬ К ListNode;        ListNode = ЗАПИСЫВАТЬ            ценить : Целое число;            следующий  : Список;        КОНЕЦ;    (*** объявить процедуры ***)    ПРОЦЕДУРА (л : Список) Добавлять* (v : Целое число);    НАЧИНАТЬ        ЕСЛИ л = Ноль ТОГДА            НОВЫЙ(л);             (* создать экземпляр записи *)            л.ценить := v        ЕЩЕ            л.следующий.Добавлять(v)      (* рекурсивный вызов .add (n) *)        КОНЕЦ    КОНЕЦ Добавлять;    ПРОЦЕДУРА (л : Список) Получать* () : Целое число;    VAR        v : Целое число;    НАЧИНАТЬ        ЕСЛИ л = Ноль ТОГДА            ВОЗВРАЩАТЬСЯ 0           (* .get () всегда должен возвращать INTEGER *)        ЕЩЕ            v := л.ценить;       (* эта строка выйдет из строя, если l равно NIL *)            л := л.следующий;            ВОЗВРАЩАТЬСЯ v        КОНЕЦ    КОНЕЦ Получать;КОНЕЦ Списки.

Расширение Оберон-2 до Оберона^[3]

Привязанные к типу процедуры

Процедуры могут быть привязаны к типу записи (или указателя). Они эквивалентны методам экземпляра в объектно-ориентированной терминологии.

Экспорт только для чтения

Использование экспортируемых переменных и полей записи может быть ограничено доступом только для чтения. Это отображается с пометкой видимости «-».

Открытые массивы

Открытые массивы, которые раньше можно было объявлять только как формальные типы параметров, теперь могут быть объявлены как базовые типы указателей.

ЗА заявление

Оператор FOR в Pascal и Modula-2 не был реализован в Oberon. Он повторно введен в Оберон-2.

Проверка типа во время выполнения

Оберон-2 предоставляет несколько механизмов для проверки динамичный тип объекта. Например, если объект Bird может быть создан либо для Duck, либо для Cuckoo, Oberon-2 позволяет программисту реагировать на фактический тип объекта во время выполнения.

Первый, наиболее традиционный подход - полагаться на система привязки типов. Второй подход - использовать С утверждение, что позволяет динамически подтип переменной, которую нужно проверить напрямую. В обоих случаях, как только подтип идентифицирован, программист может использовать любые связанные с типом процедуры или переменные, соответствующие подтипу. Примеры этих подходов показаны ниже.

Обратите внимание, что форма С Оператор, используемый в Oberon-2, не связан с оператором WITH Pascal и Modula-2. Этот метод сокращения доступа к полям записи не реализован ни в Обероне, ни в Обероне-2.

Привязка типов

 МОДУЛЬ Птицы;     ТИП         Птица* = ЗАПИСЫВАТЬ             звук* : МНОЖЕСТВО 10 ИЗ Char;         КОНЕЦ; КОНЕЦ Птицы.  МОДУЛЬ Утки;     ИМПОРТ Птицы;      ТИП         Утка* = ЗАПИСЫВАТЬ (Птицы.Птица) КОНЕЦ;      ПРОЦЕДУРА SetSound* (VAR птица : Утка);     НАЧИНАТЬ         птица.звук := "Крякать!"      КОНЕЦ SetSound; КОНЕЦ Утки.  МОДУЛЬ Кукушки;     ИМПОРТ Птицы;      ТИП         Кукушка* = ЗАПИСЫВАТЬ (Птицы.Птица) КОНЕЦ;      ПРОЦЕДУРА SetSound* (VAR птица : Кукушка);     НАЧИНАТЬ         птица.звук := "Кукушка!"     КОНЕЦ SetSound; КОНЕЦ Кукушки.

С утверждение

 МОДУЛЬ Тест;     ИМПОРТ Из, Птицы, Кукушки, Утки;      ТИП         SomeBird* = ЗАПИСЫВАТЬ (Птицы.Птица) КОНЕЦ;      VAR         сб : SomeBird;         c  : Кукушки.Кукушка;         d  : Утки.Утка;      ПРОЦЕДУРА SetSound* (VAR птица : Птицы.Птица);     НАЧИНАТЬ         С птица : Кукушки.Кукушка ДЕЛАТЬ              птица.звук := "Кукушка!"            | птица : Утки.Утка ДЕЛАТЬ              птица.звук := "Крякать!"         ЕЩЕ              птица.звук := "Твитнуть!"         КОНЕЦ     КОНЕЦ SetSound;      ПРОЦЕДУРА MakeSound* (VAR б : Птицы.Птица);     НАЧИНАТЬ         Из.Ln;         Из.Нить(б.звук);         Из.Ln     КОНЕЦ MakeSound;  НАЧИНАТЬ     SetSound(c);     SetSound(d);     SetSound(сб);      MakeSound(c);     MakeSound(d);     MakeSound(сб) КОНЕЦ Тест.

УКАЗАТЕЛЬ

 МОДУЛЬ УказательПтицы;     ИМПОРТ Из;      ТИП         BirdRec*   = ЗАПИСЫВАТЬ             звук* : МНОЖЕСТВО 10 ИЗ Char;         КОНЕЦ;         DuckRec*   = ЗАПИСЫВАТЬ (BirdRec) КОНЕЦ;         CuckooRec* = ЗАПИСЫВАТЬ (BirdRec) КОНЕЦ;          Птица   = УКАЗАТЕЛЬ К BirdRec;         Кукушка = УКАЗАТЕЛЬ К CuckooRec;         Утка   = УКАЗАТЕЛЬ К DuckRec;     VAR        pb : Птица;        ПК : Кукушка;        pd : Утка;      ПРОЦЕДУРА SetDuckSound* (птица : Утка);     НАЧИНАТЬ         птица.звук := "Крякать!"     КОНЕЦ SetDuckSound;      ПРОЦЕДУРА SetCuckooSound* (птица : Кукушка);     НАЧИНАТЬ         птица.звук := "Кукушка!"     КОНЕЦ SetCuckooSound;      ПРОЦЕДУРА SetSound* (птица : Птица);     НАЧИНАТЬ         С птица : Кукушка ДЕЛАТЬ              SetCuckooSound(птица)            | птица : Утка ДЕЛАТЬ              SetDuckSound(птица)         ЕЩЕ              птица.звук := "Твитнуть!"         КОНЕЦ     КОНЕЦ SetSound;  НАЧИНАТЬ     НОВЫЙ(ПК);     НОВЫЙ(pd);      SetCuckooSound(ПК);     SetDuckSound(pd);      Из.Ln; Из.Нить(ПК^.звук); Из.Ln;     Из.Ln; Из.Нить(pd^.звук); Из.Ln;      SetSound(ПК);     SetSound(pd);      Из.Ln; Из.Нить(ПК^.звук); Из.Ln;     Из.Ln; Из.Нить(pd^.звук); Из.Ln;  (* -------------------------------------- *) (* Передать динамический тип в процедуру *)      pb := pd;      SetDuckSound(pb(Утка));     Из.Ln; Из.Нить(pb^.звук); Из.Ln;      pb := ПК;      SetCuckooSound(pb(Кукушка));     Из.Ln; Из.Нить(pb^.звук); Из.Ln;  (* -------------------------------------- *)      SetSound(pb);     Из.Ln; Из.Нить(pb^.звук); Из.Ln;      pb := pd;      SetSound(pb);     Из.Ln; Из.Нить(pb^.звук); Из.Ln;  (* -------------------------------------- *)      НОВЫЙ(pb);      SetSound(pb);     Из.Ln; Из.Нить(pb^.звук); Из.Ln КОНЕЦ УказательПтицы.

ЯВЛЯЕТСЯ оператор

Третий подход возможен с использованием ЯВЛЯЕТСЯ оператор. Это оператор отношения с тем же приоритетом, что и equals (=), больше (>) и т. д., но проверяет динамический тип. Однако, в отличие от двух других подходов, он не позволяет программисту получить доступ к обнаруженному подтипу.

Синтаксис

Развитие АЛГОЛ - Паскаль - Модула-2 - Оберон - Компонент Паскаль языковая семья отмечена снижение в сложности синтаксиса языка. Описан весь язык Оберон-2 (Mössenböck & Wirth, март 1995 г.) используя всего 33 грамматических образования в расширенная форма Бэкуса – Наура, как показано ниже.

Модуль = МОДУЛЬ идент. ";" [ImportList] DeclSeq [BEGIN StatementSeq] КОНЕЦ идентификатор ".".ImportList = ИМПОРТ [идентификатор ":="] идентификатор {"," [идентификатор ":="] идентификатор} ";".DeclSeq = { CONST {ConstDecl ";" } | ТИП {ТипDecl ";"} | VAR {VarDecl ";"}} {ProcDecl ";" | ВпередDecl ";"}.ConstDecl = IdentDef "=" ConstExpr.ТипDecl = IdentDef "=" Тип.VarDecl = IdentList ":" Тип.ProcDecl = ПРОЦЕДУРА [Приемник] IdentDef [FormalPars] ";" DeclSeq [BEGIN StatementSeq] КОНЕЦ идентификатор.ВпередDecl = ПРОЦЕДУРА "^" [Приемник] IdentDef [FormalPars].FormalPars = "(" [FPSection {";" FPSection}] ")" [":" Qualident].FPSection = [VAR] идентификатор {"," идентификатор} ":" Тип.Приемник = "(" [VAR] идентификатор ":" идентификатор ")".Тип = Qualident              | МНОЖЕСТВО [ConstExpr {"," ConstExpr}] OF Тип              | ЗАПИСЫВАТЬ ["("Qualident")"] Список полей {";" Список полей} КОНЕЦ              | УКАЗАТЕЛЬ НА Тип              | ПРОЦЕДУРА [FormalPars].Список полей = [IdentList ":" Тип].StatementSeq = Заявление {";" Заявление}.Заявление = [ Обозначение ":=" Expr              | Обозначение ["(" [ExprList] ")"]              | IF Expr THEN StatementSeq {ELSIF Expr THEN StatementSeq} [ELSE StatementSeq] КОНЕЦ              | CASE Expr OF Case {"|" Дело} [ELSE StatementSeq] КОНЕЦ              | WHILE Expr DO StatementSeq END              | ПОВТОРИТЬ StatementSeq UNTIL Expr              | ДЛЯ идент ":=" Выражение TO Выражение [ПО ConstExpr] DO StatementSeq END              | Заявление LOOPSeq END              | С Guard DO StatementSeq {"|" Guard DO StatementSeq} [ELSE StatementSeq] КОНЕЦ              | ВЫХОД              | ВОЗВРАЩАТЬСЯ [Expr]      ].	Дело = [CaseLabels {"," CaseLabels} ":" StatementSeq].CaseLabels = ConstExpr [".." ConstExpr].Сторожить = Qualident ":" Qualident.ConstExpr = Expr.Expr = SimpleExpr [Отношение SimpleExpr].SimpleExpr = ["+" | "-"] Срок {Срок действия AddOp}.Срок = Фактор {Фактор MulOp}.Фактор = Обозначение ["(" [ExprList] ")"] | номер | персонаж | нить | Ноль | Набор | "(" Expr ")" | " ~ " Фактор.Набор = "{" [Элемент {"," Элемент}] "}".Элемент = Expr [".." Expr].Связь = "=" | "#" | "<" | "<=" | ">" | ">=" | В | ЯВЛЯЕТСЯ.AddOp = "+" | "-" | ИЛИ ЖЕ.MulOp = "*" | "/" | DIV | MOD | "&".Обозначение = Qualident {"." идентификатор | "[" ExprList "]" | " ^ " | "(" Qualident ")"}.ExprList = Expr {"," Expr}.IdentList = IdentDef {"," IdentDef}.Qualident = [идентификатор "."] идентификатор.IdentDef = идентификатор [" * " | " - "].

Реализации

Компиляторы Оберон-2 обслуживаются ETH включают версии для Windows, Linux, Solaris, Mac OS X.

В Компилятор Oxford Oberon-2 компилируется в машинный код и может использовать JIT в Windows, Linux и Mac OS X. Он создается / поддерживается Майк Спайви и использует Виртуальная машина Кейко.

Есть Оберон-2 Лекс сканер и Yacc парсер Стивен Дж. Беван из Манчестерского университета, Великобритания, на основе справки Мессенбека и Вирта. Это версия 1.4.

Есть релиз под названием Родной Оберон который включает в себя операционную систему и может напрямую загружаться на оборудовании класса ПК.

А .СЕТЬ реализация Oberon с добавлением некоторых незначительных расширений, связанных с .NET, также была разработана в ETHZ.

Открытая верстак программиста (POW!)^[4] - это очень простая интегрированная среда разработки, в которую входят редактор, компоновщик и компилятор Оберон-2. Это компилируется в Windows исполняемые файлы. Предоставляется полный исходный код - компилятор написан на Оберон-2.

В Компилятор Java для Oberon (JOB) была написана в Вологодском университете в России. Он создает объектный код в виде файлов классов Java (байт-код ). Предоставляются некоторые специфические для JOB классы, совместимые с Java, но использующие иерархию компонентов, более похожую на Oberon.

В Оптимизация компилятора Оберон-2 компилируется в C, используя набор инструментов gcc для генерации программ.

Оберон сценарий это компилятор, который полностью переводит язык Оберон на JavaScript. Собственно компилятор написан на JavaScript и поэтому может вызываться с веб-страниц для обработки HTML скрипт разделы написаны на Обероне.

XDS Modula2 / Оберон2 система разработки ООО «Эксельсиор», Новосибирск, Россия. Он содержит оптимизирующий компилятор для Intel Pentium или переводчик «via-C» для кроссплатформенной разработки. Доступно для Windows и Linux. Компилятор написан на Оберон-2 и компилируется сам.

Возрождение Оберона это проект по созданию Оберона 2 и Компонент Паскаль (Конструктор компонентов BlackBox ) в Linux и Win32. Порт черного ящика для Linux раньше не был доступен, и изначально он работал только в Microsoft Windows.

XOberon это операционная система реального времени за PowerPC, написано на Обероне-2.

Смотрите также

• Оберон (операционная система)
• Оберон (язык программирования)
• ОС Bluebottle
• Оберон в Викиучебнике

Рекомендации

1. http://www.drdobbs.com/templates-and-duck-typing/184401971
2. «Что нового в Component Pascal (изменения с Oberon-2 на CP), Куно Пфистер (2001)» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) на 2011-05-15. Получено 2007-01-10.
3. Различия между Обероном и Обероном-2, Мессенбек и Вирт (1993)
4. Х. Коллингборн - Что изобретатель Паскаля сделал дальше - ПК Плюс, Выпуск 160, Февраль 2000

Эволюция Оберона и Оберона-2

• "Генеалогическое древо языка Оберон "поддерживается в ETHZ
• "Вторая международная конференция" Модула-2 ", сентябрь 1991 г.

Подробные документы

• От Модулы до Оберона Вирт (1990)
• Программирование в Обероне - производная от программирования на Модуле-2 Вирт (1982)
• Язык программирования Оберон Вирт (1990)
• Оберон 2 Отчет
• Язык программирования Оберон-2 Х. Мёссенбёк, Н. Вирт, Institut für Computersysteme, ETH Zürich (ETHZ ), Январь 1992 г. и Структурированное программирование (1991) 12(4): 179-195.

Книги

• Различные ссылки, включая электронные онлайн-версии
• Объектно-ориентированное программирование в Обероне-2 Ханспетер Мёссенбёк (1994). (Доступна с Университет Иоганна Кеплера в формате PDF с дружественного разрешения Springer-Verlag)
• Паттерны проектирования в Oberon-2 и Component Pascal
• Проект Оберон. Дизайн операционной системы и компилятора Никлаус Вирт и Юрг Гуткнехт (2005)
• Проект Оберон. Дизайн операционной системы и компилятора Никлаус Вирт и Юрг Гуткнехт (2013)

внешняя ссылка

• Официальный веб-сайт, ETH-Zürich
• Справочная страница Oberon в ETH-Zürich
• Оберон в SSW, Линц
• Учебное пособие по Pow (на румынском языке) Дэна Попа
• ftp://ftp.inf.ethz.ch/pub/Oberon/.
• Модель отражения Оберон-2 и ее приложения