Вечер пятницы часто оказывается вечером воспоминаний, и не только о прошедшей неделе, но и о гораздо более ранних событиях. В эту пятницу вспомнил об одной интересной программе для MS DOS (а также для Mac OS, UNIX и VAX/VMS) – Паскаль-интерпретаторе и IDE Dr. Pascal. Подробную информацию о возможностях и отзывы можно найти на сохраненном в архиве сайте изготовителя Visible Software (США), а я ограничусь только наиболее запомнившимися мне идеями, причем эти идеи, на мой взгляд, даже сегодня не утратили актуальности. Прежде всего вспоминается картинка:
Позже мы вернемся к этой картинке, а пока начнем с начала, т.е. с основного меню:
Как видим, меню достаточно обычное для DOS-программы. Загружаем файл широко известной задачки
program EightQueens(output);
{ Place 8 hostile queens on a chessboard, such that none can be captured. }
{ From Wirth: Algorithms + Data Structures = Programs, page 146. }
var
i: integer;
RowFree: array [1..8] of boolean;
UpDiag: array [2..16] of boolean; { diagonal to upper right }
DownDiag: array [-7..7] of boolean; { diagonal to lower right }
QueenIn: array [1..8] of integer;
procedure print;
{ Write out one solution }
var
k: integer;
begin { print }
for k := 1 to 8 do
write(QueenIn[k]: 4);
writeln;
end { print };
procedure try(col: integer);
{ Try to place a queen in this column }
var
row: integer;
begin { try }
for row := 1 to 8 do
if RowFree[row] and UpDiag[col+row] and DownDiag[col-row] then
begin
QueenIn[col] := row;
RowFree[row] := false;
UpDiag[col+row] := false;
DownDiag[col-row] := false;
if col < 8
then try(col+1)
else print;
RowFree[row] := true;
UpDiag[col+row] := true;
DownDiag[col-row] := true;
end;
end { try };
begin { EightQueens }
for i := 1 to 8 do
RowFree[i] := true;
for i := 2 to 16 do
UpDiag[i] := true;
for i := -7 to 7 do
DownDiag[i] := true;
try(1)
end { EightQueens }.
и нажимаем F9 (Run). Исполнение программы отображается на экране:
Внизу результаты, выводимые программой (output), выше слева фрагмент кода исполняемой на данном шаге процедуры (или функции), где стрелочкой отмечен исполняемый оператор, справа – значения актуальных в данный момент переменных, выше – то же самое для вызвавшей процедуры. При этом переход с оператора на оператор происходит автоматически с заданной пользователем задержкой – такое «кино» останавливается по окончании загруженной в IDE программы (в нашем случае «8 ферзей») или по команде Freeze, которую можно отдать, нажав соответствующую функциональную клавишу. Если программа не кончилась, то дальше можно двигаться пошагово, как в других отладчиках, нажимая стрелку вниз, или вернуться в «кино», нажав F8 (Continue). Во второй строке сверху экрана отображается цепочка вызовов процедур. Особо стоит отметить, что упомянутые выше «актуальные в данный момент переменные» Доктор выбирает сам, пользователю нужно только загрузить программу и нажать Run. Судя по отзывам, такое предельно простое управление оказалось очень удобным для вводных студенческих курсов по основам программирования, для чего Dr. Pascal, собственно, и предназначен. Однако в инструкции пользователя отмечается, что и для продвинутого профессионального программиста быстрая возможность одним движением посмотреть, как работает небольшая программа, может оказаться полезной. Тут возникает интересный вопрос: а насколько небольшая?
Я взял Виртовский интерпретатор PascalS, написанный на Паскале. По сравнению с ферзями это программа, объемом около 2000 строк исходного кода, гораздо сложнее. Доктору она в изначальном виде оказалась не по силам, поэтому я разрезал ее на две части.
{%F- no reformatting }
{%O+}
program Pas1 (input,output,paskey,pasksy,spsfile,enterf,symsetf{,textf});
const
nkw = 27; (*no. of key words*)
alng = 10; (*no. of significant chars in identifiers*)
type
symbol = (intcon,realcon,charcon,string,
notsy,plus,minus,times,idiv,rdiv,imod,andsy,orsy,
eql,neq,gtr,geq,lss,leq,
lparent,rparent,lbrack,rbrack,comma,semicolon,period,
colon,becomes,constsy,typesy,varsy,functionsy,
proceduresy,arraysy,recordsy,programsy,ident,
beginsy,ifsy,casesy,repeatsy,whilesy,forsy,
endsy,elsesy,untilsy,ofsy,dosy,tosy,downtosy,thensy);
alfa = packed array [1..alng] of char;
object = (konstant,variable,type1,prozedure,funktion);
types = (notyp,ints,reals,bools,chars,arrays,records);
keytype = array [1..nkw] of alfa;
ksytype = array [1..nkw] of symbol;
spstype = array [char] of symbol;
symset = set of symbol;
entertype = record
fx0: alfa; fx1: object;
fx2: types; fx3: integer;
end;
var
key: keytype;
ksy: ksytype;
sps: spstype; (*special symbols*)
syset : symset;
pasksy : file of ksytype;
paskey : file of keytype;
spsfile : file of spstype;
enterf : file of entertype;
symsetf : file of symset;
{ textf : text;}
procedure enter(x0: alfa; x1: object;
x2: types; x3: integer);
var
EnterRec : EnterType;
begin
with EnterRec do
begin fx0 := x0; fx1 := x1;
fx2 := x2; fx3 := x3
end;
write ( enterf, EnterRec );
end (*enter*) ;
begin {main program}
key[ 1] := 'and '; key[ 2] := 'array ';
key[ 3] := 'begin '; key[ 4] := 'case ';
key[ 5] := 'const '; key[ 6] := 'div ';
key[ 7] := 'do '; key[ 8] := 'downto ';
key[ 9] := 'else '; key[10] := 'end ';
key[11] := 'for '; key[12] := 'function ';
key[13] := 'if '; key[14] := 'mod ';
key[15] := 'not '; key[16] := 'of ';
key[17] := 'or '; key[18] := 'procedure ';
key[19] := 'program '; key[20] := 'record ';
key[21] := 'repeat '; key[22] := 'then ';
key[23] := 'to '; key[24] := 'type ';
key[25] := 'until '; key[26] := 'var ';
key[27] := 'while ';
ksy[ 1] := andsy; ksy[ 2] := arraysy;
ksy[ 3] := beginsy; ksy[ 4] := casesy;
ksy[ 5] := constsy; ksy[ 6] := idiv;
ksy[ 7] := dosy; ksy[ 8] := downtosy;
ksy[ 9] := elsesy; ksy[10] := endsy;
ksy[11] := forsy; ksy[12] := functionsy;
ksy[13] := ifsy; ksy[14] := imod;
ksy[15] := notsy; ksy[16] := ofsy;
ksy[17] := orsy; ksy[18] := proceduresy;
ksy[19] := programsy; ksy[20] := recordsy;
ksy[21] := repeatsy; ksy[22] := thensy;
ksy[23] := tosy; ksy[24] := typesy;
ksy[25] := untilsy; ksy[26] := varsy;
ksy[27] := whilesy;
rewrite (paskey);
write (paskey, key);
ksy[ 1] := andsy; ksy[ 2] := arraysy;
ksy[ 3] := beginsy; ksy[ 4] := casesy;
ksy[ 5] := constsy; ksy[ 6] := idiv;
ksy[ 7] := dosy; ksy[ 8] := downtosy;
ksy[ 9] := elsesy; ksy[10] := endsy;
ksy[11] := forsy; ksy[12] := functionsy;
ksy[13] := ifsy; ksy[14] := imod;
ksy[15] := notsy; ksy[16] := ofsy;
ksy[17] := orsy; ksy[18] := proceduresy;
ksy[19] := programsy; ksy[20] := recordsy;
ksy[21] := repeatsy; ksy[22] := thensy;
ksy[23] := tosy; ksy[24] := typesy;
ksy[25] := untilsy; ksy[26] := varsy;
ksy[27] := whilesy;
rewrite (pasksy);
write (pasksy, ksy);
sps['+'] := plus; sps['-'] := minus;
sps['*'] := times; sps['/'] := rdiv;
sps['('] := lparent; sps[')'] := rparent;
sps['='] := eql; sps[','] := comma;
sps['['] := lbrack; sps[']'] := rbrack;
sps['#'] := neq; sps['&'] := andsy;
sps[';'] := semicolon;
rewrite (spsfile);
write (spsfile, sps);
rewrite (enterf);
enter(' ', variable, notyp, 0); (*sentinel*)
enter('false ', konstant, bools, 0);
enter('true ', konstant, bools, 1);
enter('real ', type1, reals, 1);
enter('char ', type1, chars, 1);
enter('boolean ', type1, bools, 1);
enter('integer ', type1, ints , 1);
enter('abs ', funktion, reals,0);
enter('sqr ', funktion, reals,2);
enter('odd ', funktion, bools,4);
enter('chr ', funktion, chars,5);
enter('ord ', funktion, ints, 6);
enter('succ ', funktion, chars,7);
enter('pred ', funktion, chars,8);
enter('round ', funktion, ints, 9);
enter('trunc ', funktion, ints, 10);
enter('sin ', funktion, reals, 11);
enter('cos ', funktion, reals, 12);
enter('exp ', funktion, reals, 13);
enter('ln ', funktion, reals, 14);
enter('sqrt ', funktion, reals, 15);
enter('arctan ', funktion, reals, 16);
enter('eof ', funktion, bools, 17);
enter('eoln ', funktion, bools, 18);
enter('read ', prozedure, notyp, 1);
enter('readln ', prozedure, notyp, 2);
enter('write ', prozedure, notyp, 3);
enter('writeln ', prozedure, notyp, 4);
enter(' ', prozedure, notyp, 0);
rewrite (symsetf);
syset := [plus,minus,intcon,realcon,charcon,ident];
write ( symsetf, syset );
syset := [ident,arraysy,recordsy];
write ( symsetf, syset );
syset := [constsy,typesy,varsy,proceduresy,functionsy,beginsy];
write ( symsetf, syset );
syset := [intcon,realcon,charcon,ident,lparent,notsy];
write ( symsetf, syset );
syset := [beginsy,ifsy,whilesy,repeatsy,forsy,casesy];
write ( symsetf, syset );
end.
Тут нужно пояснить, что директивы Dr. Pascal заключаются в фигурные скобки комментария и начинаются с символа «%». Директива {%O+} включает упрощенное наименование файлов, при котором, например, внешний файл, определенный как
pasksy : file of ksytype;так и будет называться «pasksy». Как и любой внешний файл, его надо указать в заголовке программы:
program Pas1 (input,output,paskey,В оставшейся части PascalS также указываем файлы данных:
{%D+}
{%F- no reformatting }
{%O+}
program Pascals(input,output,paskey,pasksy,spsfile,enterf,symsetf);{1.6.75}
Директива %D+ дает возможность программно остановить анимацию вызовом предопределенной процедуры Freeze.
Тело программы PascalS будет выглядеть следующим образом:
begin {main program}
assign (input,'QUEENS.PAS');
reset (input);
init;
block(blockbegsys+statbegsys, false, 1);
finish;
99: end.
procedure init;
{%s-}
var
i : integer;
EnterRec : EnterType;
begin
writeln;
reset (paskey); read (paskey, key);
reset (pasksy); read (pasksy, ksy);
reset (spsfile); read (spsfile, sps);
reset (symsetf);
read (symsetf,constbegsys,typebegsys,blockbegsys,facbegsys,statbegsys);
stantyps := [notyp,ints,reals,bools,chars];
lc := 0; ll := 0; cc := 0; ch := ' ';
errpos := 0; errs := []; insymbol;
t := -1; a := 0; b := 1; sx := 0; c2 := 0;
display[0] := 1;
iflag := false; oflag := false;
if sy <> programsy then freeze{3} else
begin insymbol;
if sy <> ident then freeze{2} else
begin progname := id; insymbol;
if sy <> lparent then freeze{9} else
repeat insymbol;
if sy <> ident then freeze{2} else
begin if id = 'input ' then iflag := true else
if id = 'output ' then oflag := true else freeze{0};
insymbol;
end
until sy <> comma;
if sy = rparent then insymbol else freeze{4};
if not oflag then freeze{20};
end
end ;
reset (enterf);
while not eof (enterf) do
begin
read (enterf,EnterRec );
with EnterRec do
enter (fx0,fx1,fx2,fx3);
end;
with btab[1] do
begin last := t; lastpar := 1; psize := 0; vsize := 0
end ;
end {init};
procedure finish;
{%s-}
begin
if sy <> period then freeze{22};
{emit(31)}; {halt}
if btab[2].vsize > stacksize then freeze{49};
end {finish};
Директива %s- отключает анимацию и показ значений переменных внутри процедуры, в которой она указана.
Сделав указанные изменения, загрузил и выполнил первую часть (Pas1), а потом вторую. PascalS прочитал ферзей и приступил к их трансляции (см. картинку в начале). Следить за непрерывной анимацией такого большого кода, как PascalS, оказалось затруднительно, поэтому в ключевых точках вызвал freeze и пронумеровал вызовы в комментариях. Разобравшись в ситуации, продолжал анимацию командой Continue. Думаю, что в современных IDE современных языков подобные аниматоры были бы полезны.
Описанные здесь «игры» делал давно на 286 CPU под MS DOS 3.2, сейчас только запустил старые файлы, чтобы сделать картинки. В заключение вспомнил интересный факт о распространении Dr. Pascal. Базовая поставка состояла из Руководства пользователя – книжка примерно 200 страниц на хорошей плотной бумаге и дискета. Стоила $99.95US и позиционировалась как low cost software. Лицензии на десятки рабочих мест в университетах стоили гораздо дешевле в пересчете на 1 копию. Но кроме Штатов и, нпр., Австралии, Dr. Pascal был популярен и в Индии. Насколько мне известно, местной компании была продана лицензия на распространение в Индии, и эта компания сама печатала книжки (тоже на английском 1:1 с оригиналом) и писала дискеты. Книжки были на газетной бумаге со слепым текстом, но цена была в пересчете с рупий около $4US. Та же компания тиражировала и другие популярные в то время продукты, типа LOTUS 1-2-3, dBase-4, ChiWriter и т.д. примерно за ту же цену.
Автор: third112
