ALGOL ( / ˈ æ l ɡ ɒ l , - ɡ ɔː l / ; abreviatura de " lenguaje algorítmico ") [1] es una familia de lenguajes de programación informática imperativos desarrollados originalmente en 1958. ALGOL influyó fuertemente en muchos otros lenguajes y fue el método estándar para la descripción de algoritmos utilizado por la Association for Computing Machinery (ACM) en libros de texto y fuentes académicas durante más de treinta años. [2]
En el sentido de que la sintaxis de la mayoría de los lenguajes modernos es "similar a Algol", [3] podría decirse que fue más influyente que otros tres lenguajes de programación de alto nivel entre los que fue más o menos contemporáneo: FORTRAN , Lisp y COBOL . [4] Fue diseñado para evitar algunos de los problemas percibidos con FORTRAN y eventualmente dio lugar a muchos otros lenguajes de programación, incluidos PL/I , Simula , BCPL , B , Pascal , Ada y C.
ALGOL introdujo los bloques de código y los pares begin... endpara delimitarlos. También fue el primer lenguaje que implementó definiciones de funciones anidadas con alcance léxico . Además, fue el primer lenguaje de programación que prestó atención detallada a la definición formal del lenguaje y, a través del Informe Algol 60, introdujo la forma Backus–Naur , una notación gramatical formal principal para el diseño de lenguajes.
Había tres especificaciones principales, nombradas según el año en que se publicaron por primera vez:
ALGOL 68 es sustancialmente diferente de ALGOL 60 y no fue bien recibido, [ ¿según quién? ] por lo que la referencia a "Algol" generalmente se entiende como ALGOL 60 y sus dialectos. [ cita requerida ]
ALGOL fue desarrollado conjuntamente por un comité de científicos informáticos europeos y estadounidenses en una reunión en 1958 en el Instituto Federal Suizo de Tecnología en Zurich (cf. ALGOL 58 ). [9] Especificó tres sintaxis diferentes: una sintaxis de referencia, una sintaxis de publicación y una sintaxis de implementación, sintaxis que le permitían usar diferentes nombres de palabras clave y convenciones para puntos decimales (comas vs. puntos) para diferentes idiomas. [5]
ALGOL fue utilizado principalmente por científicos informáticos de investigación en los Estados Unidos y en Europa; las aplicaciones comerciales se vieron obstaculizadas por la ausencia de facilidades de entrada/salida estándar en su descripción y la falta de interés en el lenguaje por parte de los grandes proveedores de computadoras (aparte de Burroughs Corporation ). [10] Sin embargo, ALGOL 60 se convirtió en el estándar para la publicación de algoritmos y tuvo un profundo efecto en el desarrollo futuro del lenguaje. [10]
John Backus desarrolló el método de forma normal de Backus para describir lenguajes de programación específicamente para ALGOL 58. Fue revisado y ampliado por Peter Naur para ALGOL 60 y, por sugerencia de Donald Knuth, renombrado como forma Backus–Naur . [11]
Peter Naur: "Como editor del Boletín ALGOL, me involucré en los debates internacionales sobre el lenguaje y fui seleccionado para ser miembro del grupo de diseño del lenguaje europeo en noviembre de 1959. En esta función, fui el editor del informe ALGOL 60, elaborado como resultado de la reunión ALGOL 60 en París en enero de 1960". [12]
A la reunión en París (del 11 al 16 de enero) asistieron las siguientes personas: [5]
Alan Perlis describió con gran viveza la reunión: "Las reuniones eran agotadoras, interminables y estimulantes. Uno se enfadaba cuando sus buenas ideas eran descartadas junto con las malas de los demás. Sin embargo, la diligencia persistió durante todo el período. La química entre los 13 era excelente". [13]
ALGOL 60 inspiró a muchos lenguajes que lo siguieron. Tony Hoare comentó: "He aquí un lenguaje tan adelantado a su tiempo que no sólo fue una mejora respecto de sus predecesores sino también respecto de casi todos sus sucesores". [14] El lenguaje de programación Scheme , una variante de Lisp que adoptó la estructura de bloques y el alcance léxico de ALGOL, también adoptó la redacción "Informe revisado sobre el lenguaje algorítmico Scheme" para sus documentos de estándares en homenaje a ALGOL. [15]
Como señaló Peter Landin , [ cita requerida ] ALGOL fue el primer lenguaje en combinar sin problemas los efectos imperativos con el cálculo lambda ( de llamada por nombre ) . [ cita requerida ] Quizás la formulación más elegante del lenguaje se debe a John C. Reynolds , y exhibe mejor su pureza sintáctica y semántica. [ ¿según quién? ] El ALGOL idealizado de Reynolds también presentó un argumento metodológico convincente sobre la idoneidad de los efectos locales en el contexto de los lenguajes de llamada por nombre, en contraste con los efectos globales utilizados por los lenguajes de llamada por valor como ML . [ cita requerida ] La integridad conceptual del lenguaje lo convirtió en uno de los principales objetos de investigación semántica, junto con las Funciones Computables de Programación (PCF) y ML. [ cita requerida ]
Hasta la fecha ha habido al menos 70 ampliaciones, extensiones, derivaciones y sublenguajes de Algol 60. [16]
Los dialectos de Burroughs incluían dialectos especiales de arranque como ESPOL y NEWP . Este último todavía se utiliza para el software del sistema MCP de Unisys.
ALGOL 60, tal como se definió oficialmente, no tenía funciones de E/S ; las implementaciones definían las suyas de maneras que rara vez eran compatibles entre sí. Por el contrario, ALGOL 68 ofrecía una amplia biblioteca de funciones de transporte (entrada/salida).
ALGOL 60 permitía dos estrategias de evaluación para el paso de parámetros : la llamada común por valor y la llamada por nombre . La llamada por nombre tiene ciertos efectos en contraste con la llamada por referencia . Por ejemplo, sin especificar los parámetros como valor o referencia , es imposible desarrollar un procedimiento que intercambie los valores de dos parámetros si los parámetros reales que se pasan son una variable entera y una matriz que está indexada por esa misma variable entera. [25] Piense en pasar un puntero a swap(i, A[i]) en una función. Ahora que cada vez que se hace referencia a swap, se reevalúa. Digamos i := 1 y A[i] := 2, por lo que cada vez que se hace referencia a swap devolverá la otra combinación de los valores ([1,2], [2,1], [1,2] y así sucesivamente). Una situación similar ocurre con una función aleatoria pasada como argumento real.
Muchos diseñadores de compiladores conocen la llamada por nombre por los interesantes " procesadores " que se utilizan para implementarla. Donald Knuth ideó la " prueba man or boy " para separar los compiladores que implementaban correctamente la " recursión y las referencias no locales". Esta prueba contiene un ejemplo de llamada por nombre.
ALGOL 68 se definió utilizando un formalismo gramatical de dos niveles inventado por Adriaan van Wijngaarden y que lleva su nombre. Las gramáticas de Van Wijngaarden utilizan una gramática libre de contexto para generar un conjunto infinito de producciones que reconocerán un programa ALGOL 68 en particular; en particular, son capaces de expresar el tipo de requisitos que en muchos otros estándares de lenguajes de programación se etiquetan como "semánticos" y tienen que expresarse en prosa de lenguaje natural propensa a la ambigüedad, y luego implementarse en compiladores como código ad hoc adjunto al analizador de lenguaje formal.
(La forma en que debe escribirse el texto en negrita depende de la implementación, por ejemplo, 'INTEGER' (comillas incluidas) para números enteros. Esto se conoce como stropping ).
procedimiento Absmax(a) Tamaño:(n, m) Resultado:(y) Subíndices:(i, k); valor n, m; matriz a; entero n, m, i, k; real y; comentario El mayor elemento absoluto de la matriz a, de tamaño n por m, se copia a y, y los subíndices de este elemento a i y k;comienza entero p, q; y := 0; i := k := 1; para p := 1 paso 1 hasta n hacer para q := 1 paso 1 hasta m hacer si abs(a[p, q]) > y entonces comenzar y := abs(a[p, q]); yo := p; k := q Fin Fin Absmax
A continuación se muestra un ejemplo de cómo producir una tabla utilizando ALGOL Elliott 803. [26]
'PRUEBA DE ALGOL DE PUNTA FLOTANTE' COMIENZA REAL A,B,C,D' LEER D' PARA A:= 0.0 PASO D HASTA 6.3 HACER COMENZAR PERFORADORA DE IMPRESIÓN(3) ,££L??' B := SEÑADO(A)' C := COS(A)' PERFORADORA DE IMPRESIÓN (3), MISMA LÍNEA , ALINEADA (1,6) , A, B, C' FIN FIN'
Los siguientes ejemplos de código son versiones ALGOL 68 de los ejemplos de código ALGOL 60 anteriores.
Las implementaciones de ALGOL 68 utilizaron los enfoques de ALGOL 60 para el stropping . En el caso de ALGOL 68, los tokens con tipografía en negrita son palabras, tipos (modos) u operadores reservados.
proc abs max = ([,] real a, ref real y, ref int i, k) real : comentario El mayor elemento absoluto de la matriz a, de tamaño ⌈a por 2⌈ase transfiere a y, y los subíndices de este elemento a i y k; comentario comienza real y := 0; i := ⌊a; k := 2⌊a; para p de ⌊a a ⌈a hacer para q de 2⌊a a 2⌈a hacer si abs a[p, q] > y entonces y := abs a[p, q]; yo := p; k := q fi od od ; yfin # abs máx #
Nota: los límites inferior (⌊) y superior (⌈) de una matriz y la segmentación de la matriz están directamente disponibles para el programador.
Prueba de algol68 de punto flotante:( verdaderos a,b,c,d; # printf – envía la salida al archivo stand out . # # printf($p$); – selecciona una nueva página # printf(($pg$,"Ingrese d:")); leer(d); para paso desde 0 mientras a:=paso*d; a <= 2*pi hacer printf($l$); # $l$ - selecciona una nueva línea . # b := sin(a); c := cos(a); printf(($zd.6d$,a,b,c)) # formatea la salida con 1 dígito antes y 6 después del punto decimal. # sobredosis)
Las variaciones y la falta de portabilidad de los programas de una implementación a otra se demuestran fácilmente con el clásico programa Hola Mundo . [ cita requerida ]
ALGOL 58 no tenía instalaciones de E/S.
Como ALGOL 60 no tenía funciones de E/S, no hay un programa de Hola mundo portátil en ALGOL. Los tres ejemplos siguientes están en Burroughs Extended Algol. Los dos primeros envían la salida directa a la terminal interactiva en la que se ejecutan. El primero utiliza una matriz de caracteres, similar a C. El lenguaje permite que el identificador de la matriz se utilice como un puntero a la matriz y, por lo tanto, en una declaración REPLACE.
INICIO ARCHIVO F ( TIPO = REMOTO ); MATRIZ EBCDIC E [ 0 : 11 ]; REEMPLAZAR E POR "¡HOLA MUNDO!" ; ESCRIBIR ( F , * , E ); FIN . Un programa más simple que utiliza un formato en línea:
INICIO ARCHIVO F ( TIPO = REMOTO ); ESCRIBIR ( F , < "HOLA MUNDO!" > ); FIN .Un programa aún más simple que utiliza la instrucción Display. Observe que su salida terminaría en la consola del sistema ('SPO'):
INICIO PANTALLA ( "¡HOLA MUNDO!" ) FIN .Un ejemplo alternativo, que utiliza la entrada/salida de Elliott Algol, es el siguiente. Elliott Algol utilizó caracteres diferentes para "abrir-cadena-comillas" y "cerrar-cadena-comillas", representados aquí por ' y ' .
programa HiFolks ; comenzar imprimir ' Hola mundo ' fin ; A continuación se muestra una versión de Elliott 803 Algol (A104). El Elliott 803 estándar utilizaba una cinta de papel de cinco agujeros y, por lo tanto, solo tenía mayúsculas. El código carecía de caracteres de comillas, por lo que se utilizaba £ (signo de libra esterlina) para las comillas de apertura y ? (signo de interrogación) para las comillas de cierre. Las secuencias especiales se colocaban entre comillas dobles (por ejemplo, ££L?? producía una nueva línea en el teletipo).
Gente de alta sociedad COMENZAR IMPRIMIR £HOLA MUNDO£L??' FIN'
La versión de E/S de Algol de la serie ICT 1900 permitía la entrada desde una cinta de papel o una tarjeta perforada. El modo "completo" de cinta de papel permitía el uso de minúsculas. La salida se realizaba a una impresora de línea. Los caracteres de comillas de apertura y cierre se representaban mediante '(' y ')' y espacios en %. [27]
'COMENZAR' ESCRIBIR TEXTO('('HOLA%MUNDO')'); 'FIN'El código ALGOL 68 se publicó con palabras reservadas, normalmente en minúsculas, pero en negrita o subrayadas.
comenzar printf(($gl$,"¡Hola, mundo!"))fin
En el lenguaje del "Informe Algol 68", las instalaciones de entrada/salida se denominaban colectivamente "Transput".
Los ALGOL fueron concebidos en una época en la que los conjuntos de caracteres eran diversos y evolucionaban rápidamente; además, los ALGOL se definieron de modo que solo se requirieran letras mayúsculas .
1960: IFIP – El lenguaje y el informe Algol 60 incluían varios símbolos matemáticos que están disponibles en los ordenadores y sistemas operativos modernos, pero que, lamentablemente, no eran compatibles con la mayoría de los sistemas informáticos de la época. Por ejemplo: ×, ÷, ≤, ≥, ≠, ¬, ∨, ∧, ⊂, ≡, ␣ y ⏨.
Septiembre de 1961: ASCII – Al conjunto de caracteres ASCII , que entonces se encontraba en una etapa temprana de desarrollo, se le agregó el carácter \ (barra invertida) para admitir los operadores booleanos /\ y \/ de ALGOL . [28]
1962: ALCOR – Este conjunto de caracteres incluía el inusual carácter de cruz rúnica "᛭" [29] para la multiplicación y el símbolo de exponente decimal "⏨" [30] para la notación de punto flotante. [31] [32] [33]
1964: GOST – El estándar soviético GOST 10859 de 1964 permitió la codificación de caracteres de 4 bits, 5 bits, 6 bits y 7 bits en ALGOL. [34]
1968: El "Informe Algol 68" – utilizó los caracteres ALGOL existentes y adoptó además los caracteres →, ↓, ↑, □, ⌊, ⌈, ⎩, ⎧, ○, ⊥ y ¢ que se pueden encontrar en el teclado IBM 2741 con cabezales de impresión typeball (o golf ball ) insertados (como el APL golf ball ). Estos estuvieron disponibles a mediados de la década de 1960 mientras se redactaba ALGOL 68. El informe se tradujo al ruso, alemán, francés y búlgaro, y permitió la programación en idiomas con conjuntos de caracteres más grandes, por ejemplo, el alfabeto cirílico del BESM -4 soviético. Todos los caracteres de ALGOL también son parte del estándar Unicode y la mayoría de ellos están disponibles en varias fuentes populares .
Octubre de 2009: Unicode – El ⏨(símbolo de exponente decimal) para notación de punto flotante se agregó a Unicode 5.2 para compatibilidad con versiones anteriores del histórico software ALGOL del programa Buran . [35]
Una contribución importante del Informe ALGOL 58 fue proporcionar términos estándar para los conceptos de programación: declaración, instrucción, tipo, etiqueta, primario, bloque y otros. [10]
Esto significa que aún puede surgir la necesidad de transcodificar software y documentación basados en GOST: los algoritmos numéricos heredados (algunos de los cuales pueden ser de interés, por ejemplo, para el aterrizaje automático del transbordador Buran ...) optimizados para la representación de punto flotante no IEEE de BESM-6 no se pueden simplemente volver a compilar y esperar que funcionen de manera confiable, y puede ser necesaria alguna intervención humana.