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ALGOL ( / æ l del ɡ del ɒ l , - del ɡ ɔ l / ; abreviatura de " algorítmico Lenguaje ") [1] es una familia de imperativos equipo lenguajes de programación desarrollado originalmente en 1958. ALGOL fuertemente influenciado muchos otros idiomas y fue el método estándar para la descripción de algoritmos utilizados 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] fue posiblemente el más influyente de los cuatro 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 que se observan con FORTRAN y finalmente dio lugar a muchos otros lenguajes de programación, incluyendo PL / I , Simula , BCPL , B , Pascal y C .

ALGOL introdujo 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 del lenguaje formal y, a través del Informe Algol 60, introdujo la forma Backus-Naur , una notación gramatical formal principal para el diseño del lenguaje.

Había tres especificaciones principales, nombradas después de los años en que se publicaron por primera vez:

  • ALGOL 58 - originalmente propuesto para llamarse IAL , para Lenguaje Algebraico Internacional .
  • ALGOL 60 : implementado por primera vez como X1 ALGOL 60 a mediados de 1960. Revisado en 1963. [5] [6]
  • ALGOL 68 : introdujo nuevos elementos que incluyen matrices flexibles, cortes, paralelismo e identificación del operador. Revisado en 1973. [7]

ALGOL 68 es sustancialmente diferente de ALGOL 60 y no fue bien recibido, por lo que en general "Algol" significa ALGOL 60 y sus dialectos.

Implementaciones importantes [ editar ]

El Lenguaje Algebraico Internacional (IAL), rebautizado como ALGOL 58 , fue muy influyente y, en general, se consideró el antepasado de la mayoría de los lenguajes de programación modernos (los denominados lenguajes tipo Algol). Además, el código objeto de ALGOL era una arquitectura de conjunto de instrucciones simple, compacta y basada en pilas que se usaba comúnmente en la enseñanza de la construcción de compiladores y otros lenguajes de alto orden; de los cuales Algol generalmente se considera el primero.

Historia [ editar ]

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 ( ETH Zurich ; cf. ALGOL 58 ). Especificó tres sintaxis diferentes: una sintaxis de referencia, una sintaxis de publicación y una sintaxis de implementación. Las diferentes sintaxis le permitieron usar diferentes nombres de palabras clave y convenciones para puntos decimales (comas frente a puntos) para diferentes idiomas.

ALGOL fue utilizado principalmente por científicos informáticos de investigación en los Estados Unidos y en Europa. Su uso en aplicaciones comerciales se vio obstaculizado por la ausencia de funciones estándar de entrada / salida en su descripción y la falta de interés en el lenguaje por parte de grandes proveedores de computadoras además de Burroughs Corporation . Sin embargo, ALGOL 60 se convirtió en el estándar para la publicación de algoritmos y tuvo un efecto profundo en el desarrollo futuro del lenguaje.

Árbol genealógico de la dinastía de lenguajes de programación Algol, Fortran y COBOL

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, a sugerencia de Donald Knuth , se le cambió el nombre a la forma Backus-Naur . [8]

Peter Naur: "Como editor del Boletín ALGOL, me involucré en los debates internacionales sobre el idioma y fui seleccionado para ser miembro del grupo de diseño lingüístico europeo en noviembre de 1959. En esta capacidad, fui el editor del informe ALGOL 60, producido como resultado de la reunión de ALGOL 60 en París en enero de 1960 ". [9]

Las siguientes personas asistieron a la reunión en París (del 1 al 16 de enero):

  • Friedrich L. Bauer , Peter Naur , Heinz Rutishauser , Klaus Samelson , Bernard Vauquois , Adriaan van Wijngaarden y Michael Woodger (de Europa)
  • John W. Backus , Julien Green , Charles Katz , John McCarthy , Alan J. Perlis y Joseph Henry Wegstein (de EE. UU.).

Alan Perlis dio una vívida descripción de la reunión: "Las reuniones fueron agotadoras, interminables y estimulantes. Uno se agravaba cuando se descartaban las buenas ideas de uno junto con las malas de los demás. Sin embargo, la diligencia persistió durante todo el período. La química de el 13 fue excelente ".

ALGOL 60 inspiró muchos idiomas que le siguieron. Tony Hoare comentó: "Aquí hay un lenguaje tan adelantado a su tiempo que no solo fue una mejora con respecto a sus predecesores, sino también a casi todos sus sucesores". [10] 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 esquema de lenguaje algorítmico" para sus documentos de estándares en homenaje a ALGOL. [11]

Investigación de ALGOL y lenguajes de programación [ editar ]

Como señaló Peter Landin , ALGOL fue el primer idioma en combinar a la perfección efectos imperativos con el cálculo lambda ( llamada por nombre ) . Quizás la formulación más elegante del lenguaje se deba a John C. Reynolds , y muestra mejor su pureza sintáctica y semántica. El idealizado ALGOL de Reynolds también presentó un argumento metodológico convincente con respecto a 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 . La integridad conceptual del lenguaje lo convirtió en uno de los principales objetos de la investigación semántica, junto con la Programación de Funciones Computables (PCF) y ML.[12]

Cronograma de implementaciones de IAL [ editar ]

Hasta la fecha ha habido al menos 70 ampliaciones, extensiones, derivaciones y sublenguajes de Algol 60. [13]

The Burroughs dialects included special Bootstrapping dialects such as ESPOL and NEWP. The latter is still used for Unisys MCP system software.

Properties[edit]

ALGOL 60 as officially defined had no I/O facilities; implementations defined their own in ways that were rarely compatible with each other. In contrast, ALGOL 68 offered an extensive library of transput (input/output) facilities.

ALGOL 60 allowed for two evaluation strategies for parameter passing: the common call-by-value, and call-by-name. Call-by-name has certain effects in contrast to call-by-reference. For example, without specifying the parameters as value or reference, it is impossible to develop a procedure that will swap the values of two parameters if the actual parameters that are passed in are an integer variable and an array that is indexed by that same integer variable.[20] Think of passing a pointer to swap(i, A[i]) in to a function. Now that every time swap is referenced, it is reevaluated. Say i := 1 and A[i] := 2, so every time swap is referenced it will return the other combination of the values ([1,2], [2,1], [1,2] and so on). A similar situation occurs with a random function passed as actual argument.

Call-by-name is known by many compiler designers for the interesting "thunks" that are used to implement it. Donald Knuth devised the "man or boy test" to separate compilers that correctly implemented "recursion and non-local references." This test contains an example of call-by-name.

ALGOL 68 was defined using a two-level grammar formalism invented by Adriaan van Wijngaarden and which bears his name. Van Wijngaarden grammars use a context-free grammar to generate an infinite set of productions that will recognize a particular ALGOL 68 program; notably, they are able to express the kind of requirements that in many other programming language standards are labelled "semantics" and have to be expressed in ambiguity-prone natural language prose, and then implemented in compilers as ad hoc code attached to the formal language parser.

Examples and portability issues[edit]

Code sample comparisons[edit]

ALGOL 60[edit]

(The way the bold text has to be written depends on the implementation, e.g. 'INTEGER'—quotation marks included—for integer. This is known as stropping.)

procedure Absmax(a) Size:(n, m) Result:(y) Subscripts:(i, k); value n, m; array a; integer n, m, i, k; real y;comment The absolute greatest element of the matrix a, of size n by m is transferred to y, and the subscripts of this element to i and k;begin integer p, q; y := 0; i := k := 1; for p := 1 step 1 until n do for q := 1 step 1 until m do if abs(a[p, q]) > y then begin y := abs(a[p, q]); i := p; k := q endend Absmax

Here is an example of how to produce a table using Elliott 803 ALGOL.[21]

 FLOATING POINT ALGOL TEST' BEGIN REAL A,B,C,D'   READ D'   FOR A:= 0.0 STEP D UNTIL 6.3 DO BEGIN PRINT PUNCH(3),££L??' B := SIN(A)' C := COS(A)' PRINT PUNCH(3),SAMELINE,ALIGNED(1,6),A,B,C' END' END'

PUNCH(3) sends output to the teleprinter rather than the tape punch.
SAMELINE suppresses the carriage return + line feed normally printed between arguments.
ALIGNED(1,6) controls the format of the output with 1 digit before and 6 after the decimal point.

ALGOL 68[edit]

The following code samples are ALGOL 68 versions of the above ALGOL 60 code samples.

ALGOL 68 implementations used ALGOL 60's approaches to stropping. In ALGOL 68's case tokens with the bold typeface are reserved words, types (modes) or operators.

proc abs max = ([,]real a, ref real y, ref int i, k)real:comment The absolute greatest element of the matrix a, of size ⌈a by 2⌈a
is transferred to y, and the subscripts of this element to i and k; commentbegin real y := 0; i := ⌊a; k := 2⌊a; for p from ⌊a to ⌈a do for q from 2⌊a to 2⌈a do if abs a[p, q] > y then y := abs a[p, q]; i := p; k := q fi od od; yend # abs max #

Note: lower (⌊) and upper (⌈) bounds of an array, and array slicing, are directly available to the programmer.

floating point algol68 test:
( real a,b,c,d;   # printf - sends output to the file stand out. # # printf($p$); – selects a new page # printf(($pg$,"Enter d:")); read(d);   for step from 0 while a:=step*d; a <= 2*pi do printf($l$); # $l$ - selects a new line. # b := sin(a); c := cos(a); printf(($z-d.6d$,a,b,c)) # formats output with 1 digit before and 6 after the decimal point. # od)

Timeline: Hello world[edit]

The variations and lack of portability of the programs from one implementation to another is easily demonstrated by the classic hello world program.

ALGOL 58 (IAL)[edit]

ALGOL 58 had no I/O facilities.

ALGOL 60 family[edit]

Since ALGOL 60 had no I/O facilities, there is no portable hello world program in ALGOL. The next three examples are in Burroughs Extended Algol. The first two direct output at the interactive terminal they are run on. The first uses a character array, similar to C. The language allows the array identifier to be used as a pointer to the array, and hence in a REPLACE statement.

BEGIN FILE F(KIND=REMOTE); EBCDIC ARRAY E[0:11]; REPLACE E BY "HELLO WORLD!"; WRITE(F, *, E);
END.

A simpler program using an inline format:

BEGIN FILE F(KIND=REMOTE); WRITE(F, <"HELLO WORLD!">);
END.

An even simpler program using the Display statement. Note that its output would end up at the system console ('SPO'):

BEGIN DISPLAY("HELLO WORLD!") END.

An alternative example, using Elliott Algol I/O is as follows. Elliott Algol used different characters for "open-string-quote" and "close-string-quote":

 program HiFolks; begin print 'Hello world'; end;

Here is a version for the Elliott 803 Algol (A104) The standard Elliott 803 used 5 hole paper tape and thus only had upper case. The code lacked any quote characters so £ (UK Pound Sign) was used for open quote and ? (Question Mark) for close quote. Special sequences were placed in double quotes (e.g. ££L?? produced a new line on the teleprinter).

 HIFOLKS' BEGIN PRINT £HELLO WORLD£L??' END'

The ICT 1900 series Algol I/O version allowed input from paper tape or punched card. Paper tape 'full' mode allowed lower case. Output was to a line printer. The open and close quote characters were represented using '(' and ')' and spaces by %.[22]

 'BEGIN' WRITE TEXT('('HELLO%WORLD')'); 'END'

ALGOL 68[edit]

ALGOL 68 code was published with reserved words typically in lowercase, but bolded or underlined.

begin printf(($gl$,"Hello, world!"))end

In the language of the "Algol 68 Report" the input/output facilities were collectively called the "Transput".

Timeline of ALGOL special characters[edit]

The ALGOLs were conceived at a time when character sets were diverse and evolving rapidly; also, the ALGOLs were defined so that only uppercase letters were required.

1960: IFIP – The Algol 60 language and report included several mathematical symbols which are available on modern computers and operating systems, but, unfortunately, were unsupported on most computing systems at the time. For instance: ×, ÷, ≤, ≥, ≠, ¬, ∨, ∧, ⊂, ≡, ␣ and ⏨.

1961 September: ASCII – The ASCII character set, then in an early stage of development, had the \ (Back slash) character added to it in order to support ALGOL's boolean operators /\ and \/.[23]

1962: ALCOR – This character set included the unusual "᛭" runic cross[24] character for multiplication and the "⏨" Decimal Exponent Symbol[25] for floating point notation.[26][27][28]

1964: GOST – The 1964 Soviet standard GOST 10859 allowed the encoding of 4-bit, 5-bit, 6-bit and 7-bit characters in ALGOL.[29]

1968: The "Algol 68 Report" – used extant ALGOL characters, and further adopted →, ↓, ↑, □, ⌊, ⌈, ⎩, ⎧, ○, ⊥, and ¢ characters which can be found on the IBM 2741 keyboard with typeball (or golf ball) print heads inserted (such as the APL golf ball). These became available in the mid-1960s while ALGOL 68 was being drafted. The report was translated into Russian, German, French, and Bulgarian, and allowed programming in languages with larger character sets, e.g., Cyrillic alphabet of the Soviet BESM-4. All ALGOL's characters are also part of the Unicode standard and most of them are available in several popular fonts.

2009 October: Unicode – The (Decimal Exponent Symbol) for floating point notation was added to Unicode 5.2 for backward compatibility with historic Buran programme ALGOL software.[30]

See also[edit]

  • Address programming language
  • Atlas Autocode
  • Coral 66
  • Edinburgh IMP
  • Jensen's Device
  • ISWIM
  • JOVIAL
  • Tron (video game)
  • NELIAC
  • Simula
  • S-algol
  • Scheme (programming language)

References[edit]

  1. ^ The name of this language family is sometimes given in mixed case (Algol 60 Archived 25 June 2007 at the Wayback Machine), and sometimes in all uppercase (ALGOL68 Archived 13 September 2014 at the Wayback Machine). For simplicity this article uses ALGOL.
  2. ^ Collected Algorithms of the ACM Archived 17 October 2011 at Wikiwix Compressed archives of the algorithms. ACM.
  3. ^ O'Hearn, P. W.; Tennent, R. D. (September 1996). "Algol-like languages, Introduction". Archived from the original on 14 November 2011.
  4. ^ "The ALGOL Programming Language" Archived 6 October 2016 at the Wayback Machine, University of Michigan-Dearborn
  5. ^ Backus, J. W.; Bauer, F. L.; Green, J.; Katz, C.; McCarthy, J.; Perlis, A. J.; Rutishauser, H.; Samelson, K.; Vauquois, B.; Wegstein, J. H.; van Wijngaarden, A.; Woodger, M. (May 1960). Naur, Peter (ed.). Report on the Algorithmic Language ALGOL 60. Copenhagen. doi:10.1145/367236.367262. ISSN 0001-0782.
  6. ^ "Revised Report on the Algorithmic Language Algol 60". 1963. Archived from the original on 25 June 2007. Retrieved 8 June 2007.
  7. ^ "Revised Report on the Algorithmic Language ALGOL 68" (PDF). 1973. Archived (PDF) from the original on 13 September 2014. Retrieved 13 September 2014.
  8. ^ Knuth, Donald E. (1964). "Backus Normal Form vs Backus Naur Form". Communications of the ACM. 7 (12): 735–736. doi:10.1145/355588.365140.
  9. ^ ACM Award Citation: Peter Naur Archived 2 April 2012 at Archive-It, 2005
  10. ^ "Hints on Programming Language Design" Archived 15 September 2009 at the Wayback Machine, C.A.R. Hoare, December 1973. Page 27. (This statement is sometimes erroneously attributed to Edsger W. Dijkstra, also involved in implementing the first ALGOL 60 compiler.)
  11. ^ Dybvig, R. K.; et al. Rees, Jonathan; Clinger, William; Abelson, Hal (eds.). "Revised(3) Report on the Algorithmic Language Scheme, (Dedicated to the Memory of ALGOL 60)". Archived from the original on 14 January 2010. Retrieved 20 October 2009.
  12. ^ O'Hearn, Peter; Tennent, Robert D. (1997). Algol-Like Languages. Cambridge, Massachusetts, United States: Birkhauser Boston. doi:10.1007/978-1-4612-4118-8. ISBN 978-0-8176-3880-1.
  13. ^ "The Encyclopedia of Computer Languages". Archived from the original on 27 September 2011. Retrieved 20 January 2012.
  14. ^ Computer Museum History Archived 20 August 2010 at the Wayback Machine, Historical Zuse-Computer Z23, restored by the Konrad Zuse Schule in Hünfeld, for the Computer Museum History Center in Mountain View (California) USA
  15. ^ Daylight, E. G. (2011). "Dijkstra's Rallying Cry for Generalization: the Advent of the Recursive Procedure, late 1950s – early 1960s". The Computer Journal. 54: 1756–1772. CiteSeerX 10.1.1.366.3916. doi:10.1093/comjnl/bxr002. Archived from the original on 12 March 2013.
  16. ^ Kruseman Aretz, F.E.J. (30 June 2003). "The Dijkstra-Zonneveld ALGOL 60 compiler for the Electrologica X1". Software Engineering (PDF). History of Computer Science. Kruislaan 413, 1098 SJ Amsterdam: Centrum Wiskunde & Informatica. Archived (PDF) from the original on 4 March 2016.CS1 maint: location (link)
  17. ^ Hoare, Antony (1980). "The Emperor's Old Clothes". Communications of the ACM. 24 (2). doi:10.1145/358549.358561. Archived from the original on 13 September 2017.
  18. ^ Koffman, Eliot. "All I Really Need to KnowI Learned in CS1" (PDF). Archived from the original (PDF) on 12 October 2012. Retrieved 20 May 2012.
  19. ^ "GOGOL - PDP-1 Algol 60 (Computer Language)". Online Historical Encyclopaedia of Programming Languages. Archived from the original on 2 February 2018. Retrieved 1 February 2018.
  20. ^ Aho, Alfred V.; Sethi, Ravi; Ullman, Jeffrey D. (1986). Compilers: Principles, Techniques, and Tools (1st ed.). Addison-Wesley. ISBN 0-201-10194-7., Section 7.5, and references therein
  21. ^ "803 ALGOL" Archived 29 May 2010 at the Wayback Machine, the manual for Elliott 803 ALGOL
  22. ^ "ICL 1900 series: Algol Language". ICL Technical Publication 3340. 1965.
  23. ^ How ASCII Got Its Backslash Archived 11 July 2014 at the Wayback Machine, Bob Bemer
  24. ^ iron/runic cross
  25. ^ Decimal Exponent Symbol
  26. ^ Baumann, R. (October 1961). "ALGOL Manual of the ALCOR Group, Part 1" [ALGOL Manual of the ALCOR Group]. Elektronische Rechenanlagen (in German): 206–212.
  27. ^ Baumann, R. (December 1961). "ALGOL Manual of the ALCOR Group, Part 2" [ALGOL Manual of the ALCOR Group]. Elektronische Rechenanlagen (in German). 6: 259–265.
  28. ^ Baumann, R. (April 1962). "ALGOL Manual of the ALCOR Group, Part 3" [ALGOL Manual of the ALCOR Group]. Elektronische Rechenanlagen (in German). 2.
  29. ^ "GOST 10859 standard". Archived from the original on 16 June 2007. Retrieved 5 June 2007.
  30. ^ Broukhis, Leonid (22 January 2008). "Revised proposal to encode the decimal exponent symbol" (PDF). www.unicode.org. ISO/IEC JTC 1/SC 2/WG 2. Archived (PDF) from the original on 31 July 2015. Retrieved 24 January 2016. This means that the need to transcode GOST-based software and documentation can still arise: legacy numerical algorithms (some of which may be of interest,e.g. for the automatic landing of the Buran shuttle ...) optimized for the non-IEEE floating point representation of BESM-6 cannot be simply recompiled and be expected to work reliably, and some human intervention may be necessary.

Further reading[edit]

  • F.L. Bauer, R. Baumann, M. Feliciano, K. Samelson, Introduction to Algol. Prentice Hall, 1964, ISBN 0-13-477828-6
  • Brian Randell and L. J. Russell, ALGOL 60 Implementation: The Translation and Use of ALGOL 60 Programs on a Computer. Academic Press, 1964. The design of the Whetstone Compiler. One of the early published descriptions of implementing a compiler. See the related papers: Whetstone Algol Revisited, and The Whetstone KDF9 Algol Translator by Brian Randell
  • Dijkstra, E. W (1961), Algol 60 translation: an algol 60 translator for the x1 and making a translator for algol 60 (PDF), report MR 35/61, Amsterdam: Mathematisch Centrum
  • Revised Report on the Algorithmic Language Algol 60 by Peter Naur, et al. ALGOL definition
  • "The European Side of the Last Phase of the Development of ALGOL 60" by Peter Naur

External links[edit]

  • History of ALGOL at the Computer History Museum
  • Web enabled ALGOL-F compiler for small experiments[permanent dead link]