PL/0
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PL/0 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。
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[編集] 文法
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。
[編集] コンパイラ構築
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。
[編集] 使用例
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.
[編集] Oberon-0
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]。
[編集] 関連項目
[編集] 脚注
- ^ 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。
[編集] 参考文献
- 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
[編集] 外部リンク
- Compilerbau 第一版よりPascalで書かれた コンパイラ
- ロチェスター大学での PL/0 利用に関する論文
- COSC230 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 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]