PL/0
PL/0(ピーエルゼロ)はプログラミング言語の名称。少なくとも2種類の言語が知られており、その1つは IBM の汎用プログラミング言語 PL/I のサブセットである。
本項で詳述するもう一方のPL/0は、教育目的でPascalを簡略化したバージョンのプログラミング言語である。主にコンパイラの設計開発の実例として使用される。1975年、ニクラウス・ヴィルトの著書 Algorithms + Data Structures = Programs で紹介されたのが最初である。言語の構成要素は非常に小さく、実数はサポートしておらず、算術演算子も必要最小限で、"if" と "while" 以外の制御構文を持たない。そのような様々な制限があるため、この言語で実用的プログラムを書くのは現実的ではないが、コンパイラ自体は非常に小さく単純に作成可能である。
文法
[編集]以下はEBNFで定義されたこの言語の構文規則である。
program = block "." .
block = [ "const" ident "=" number {"," ident "=" number} ";"]
[ "var" ident {"," ident} ";"]
{ "procedure" ident ";" block ";" } statement .
statement = [ ident ":=" expression | "call" ident |
"begin" statement {";" statement } "end" |
"if" condition "then" statement |
"while" condition "do" statement ].
condition = "odd" expression |
expression ("="|"#"|"<"|"<="|">"|">=") expression .
expression = [ "+"|"-"] term { ("+"|"-") term}.
term = factor {("*"|"/") factor}.
factor = ident | number | "(" expression ")".
このような単純な文法に対して再帰下降パーサを書く方が学生にとっては易しい。従って、PL/0 コンパイラは世界中の教育機関で広く使われている。本来の仕様に機能が少ないため、学生は言語とコンパイラの拡張に時間をかけることになる。例えば、REPEAT .. UNTIL を導入したり、プロシージャへの引数渡しを実装したり、配列・文字列・浮動小数点数といったデータ型を追加したりといった拡張である。
コンパイラ構築
[編集]1976年12月、ヴィルトはコンパイラ構築に関する小さな本を出版したが、その中に PL/0 コンパイラの全ソースコードが含まれていた。前述の構文規則はそのヴィルトの本 Compilerbau の初版にあったものである[1]。同書の後の版ではヴィルトの研究の進展の影響も受けて、PL/0 の文法は変更されている。例えば、const や procedure といったキーワードは大文字に変更された。この変更で PL/0 は Modula-2 に見た目が似ることとなった。同時にヴィルトの友人アントニー・ホーアはCommunicating Sequential Processesの中で感嘆符 ! と疑問符 ? を通信プリミティブの記法として採用した。ヴィルトはこれらを PL/0 に導入したが、その意味を書籍で解説していない。
使用例
[編集]以下の例は PL/0E という拡張された言語によるものである[2]。
VAR x, squ;
PROCEDURE square;
BEGIN
squ := x * x
END;
BEGIN
x := 1;
WHILE x <= 10 DO
BEGIN
CALL square;
! squ;
x := x + 1;
END
END.
このプログラムは 1 から 10 までの数の二乗を出力する。大学などで教える際には感嘆符の代わりに WriteLn プロシージャを使用することが多い。
以下の例はヴィルトの Compilerbau 第二版に掲載されたものである(1986年、ドイツ)[1]。
CONST
m = 7,
n = 85;
VAR
x, y, z, q, r;
PROCEDURE multiply;
VAR a, b;
BEGIN
a := x;
b := y;
z := 0;
WHILE b > 0 DO BEGIN
IF ODD b THEN z := z + a;
a := 2 * a;
b := b / 2;
END
END;
PROCEDURE divide;
VAR w;
BEGIN
r := x;
q := 0;
w := y;
WHILE w <= r DO w := 2 * w;
WHILE w > y DO BEGIN
q := 2 * q;
w := w / 2;
IF w <= r THEN BEGIN
r := r - w;
q := q + 1
END
END
END;
PROCEDURE gcd;
VAR f, g;
BEGIN
f := x;
g := y;
WHILE f # g DO BEGIN
IF f < g THEN g := g - f;
IF g < f THEN f := f - g;
END;
z := f
END;
BEGIN
x := m;
y := n;
CALL multiply;
x := 25;
y := 3;
CALL divide;
x := 84;
y := 36;
CALL gcd;
END.
Oberon-0
[編集]ヴィルトはコンパイラ構築に関する本の第三版(最新版)で PL/0 から Oberon-0 に置き換えている。コンパイラ全体は同書の中で紹介されているが、PL/0 よりも Oberon-0 の方が言語としての機能は充実している。例えば、Oberon-0 には配列、レコード、型宣言、プロシージャ引数がある。ヴィルトの書籍の出版社(Addison-Wesley)は彼の書籍を絶版にすることを決定したが、ヴィルトは 2005年に第三版を完成させ、それをオンラインで公開した[3]。
関連項目
[編集]脚注
[編集]- ^ a b Wirth, Niklaus (1986), Compilerbau, B.G. Teubner, Stuttgart ISBN 3-519-32338-9
- ^ PL/0E
- ^ The (2005) of Compiler Construction, Niklaus Wirth, 1996, ISBN 0-201-40353-6 の第三版の印刷された書籍は滅多にないが、オンラインで公開されている。
参考文献
[編集]- Liffick, Blaise W., Ed (1979), The Byte Book of Pascal, ISBN 0-07-037823-1
- Wirth, Niklaus (1975), Algorithms + Data Structures = Programs, ISBN 0-13-022418-9
外部リンク
[編集]- Compilerbau 第一版よりPascalで書かれた コンパイラ[リンク切れ]
- ロチェスター大学での PL/0[リンク切れ] 利用に関する論文
- COSC230[リンク切れ] ニュージーランド、カンタベリー大学の講義ノート。C言語、Pascal、Java で書かれたコンパイラがある。
- Burry Kurtz[リンク切れ] アパラチアン州立大学の講義ノート。配列、パラメータ、関数などをPL/0に追加することを説明している。
- PL/0 のリファレンス本 "Algorithms + Data Structures = Programs" のホームページ [1][リンク切れ]
- Category:PL/0 rosettacode.orgのPL/0に実装されている多くのタスク