Oberon
Oberon是一種通用程式語言,最初由尼克勞斯·維爾特在1987年推出,是維爾特風格的類ALGOL語言中的最後一員(繼Euler、ALGOL W、Pascal、Modula和Modula-2之後)[1][2][3][4]。Oberon是增進Pascal的直接後繼者Modula-2的能力,並減少其複雜度的集中努力的結果。它的原理性新特徵是記錄類型的類型擴展的概念[5]。它允許新數據類型構造在現存數據類型之上並關聯於它們,脫離了嚴格的靜態類型數據的教條。Oberon是在瑞士的蘇黎世聯邦理工學院作為Oberon作業系統實現的一部份而開發的。這個名字來自天王星的衛星奧伯隆。
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編程範型 | 指令式, 結構化, 模塊化, 面向對象 |
---|---|
語言家族 | Wirth Oberon |
設計者 | Niklaus Wirth |
實作者 | 蘇黎世聯邦理工學院 |
釋出時間 | 1987年 |
型態系統 | 強類型, 混合(靜態和動態) |
作用域 | 詞法 |
系統平台 | ARM, StrongARM; IA-32, x86-64; SPARC, Ceres (NS32032) |
作業系統 | Windows, Linux, Solaris, classic Mac OS, Atari TOS, AmigaOS |
網站 | www |
啟發語言 | |
Modula-2 | |
影響語言 | |
Modula-3, Oberon-2, Component Pascal, Active Oberon, Oberon-07, Nim, Go, Zonnon |
Oberon的當前版本是2007年修訂的Oberon-07,它仍由維爾特來維護而Oberon計劃編譯器最近更新於2020年3月6日[6]。
設計
編輯Oberon的基本指導原則是集中於基礎和根本的特徵,並忽略短暫性的問題。另一個因素是認識到了在語言如C++和Ada中複雜度的增長。與它們相反,Oberon強調使用庫概念來擴展語言。在Modula-2中提供的枚舉和子範圍類型被省略了;類似的集合類型被限制為小的整數集合,而低層設施的數量被大幅度縮減(特別是省略了類型轉移函數)。省略餘下的潛在不安全設施,是得到真正的高級語言的最根本步驟。甚至跨越模塊的非常緊密的類型檢查,嚴格的運行時間索引檢查,空指針檢查,和安全的類型擴展概念,在很大程度上允許編程單獨的依仗於語言規則。
這種策略的意圖是產生易於學習、實現更簡單和高效的語言。Oberon編譯器被認為是簡明和快速的,卻提供了可比擬於商業編譯器的代碼質量[7]。
特徵
編輯刻畫Oberon語言的特徵包括[8]:
- 具有大寫關鍵字的大小寫敏感語法。
- 具有類型測試的類型擴展。
- 模塊和分離編譯。
- 字符串操作。
- 孤立不安全代碼。
- 支持系統編程。
面向對象示例
編輯Oberon支持對記錄類型的擴展,用於抽象和異構結構的構造。不同於後期方言即1991年提出的Oberon-2和1998年提出的Active Oberon,最初的Oberon缺乏作為語言特徵的分派機制,而是把它作為一種編程技術或設計模式。這給出了在OOP上的巨大靈活性。在Oberon作業系統中,兩種技術被一起用於分派調用:方法套件和消息處理器。
方法套件
編輯在這種技術中,泛化模塊定義過程變量的一個表格類型,而擴展模塊中聲明這個類型的一個共享變量,泛化模塊中的方法要訪問這個表格的對應項目,而擴展模塊將這個表格的項目指派到自己相應的過程:
MODULE Figures; (* 抽象模块 *)
TYPE
Figure* = POINTER TO FigureDesc;
Interface* = POINTER TO InterfaceDesc;
InterfaceDesc* = RECORD
draw* : PROCEDURE (f : Figure);
clear* : PROCEDURE (f : Figure);
mark* : PROCEDURE (f : Figure);
move* : PROCEDURE (f : Figure; dx, dy : INTEGER);
END;
FigureDesc* = RECORD
if : Interface;
END;
PROCEDURE Init* (f : Figure; if : Interface);
BEGIN
f.if := if;
END Init;
PROCEDURE Draw* (f : Figure);
BEGIN
f.if.draw(f);
END Draw;
(* 这里是其他过程Clear、Mark和Move *)
END Figures.
擴展泛化類型Figure
為特定形狀Rectangles
:
MODULE Rectangles;
IMPORT Figures;
TYPE
Rectangle* = POINTER TO RectangleDesc;
RectangleDesc* = RECORD
(Figures.FigureDesc)
x, y, w, h : INTEGER;
END;
VAR
if : Figures.Interface;
PROCEDURE New* (VAR r : Rectangle);
BEGIN
NEW(r);
Figures.Init(r, if);
END New;
PROCEDURE Draw* (f : Figure);
VAR
r : Rectangle;
BEGIN
r := f(Rectangle); (* f具有Rectangle类型 *)
(* ... *)
END Draw;
(* 这里是其他过程Clear、Mark和Move *)
BEGIN (* 模块初始化 *)
NEW(if);
if.draw := Draw;
if.clear := Clear;
if.mark := Mark;
if.move := Move;
END Rectangles.
動態分派只能通過泛化模塊的Figures
中的方法集合完成,比如這裏的Draw
、Clear
、Mark
和Move
過程,它們通過接口表格調用了擴展模塊Rectangles
中的同名過程。
消息處理器
編輯這種技術形成於,在泛化模塊中定義一個單一的處理器過程類型,並在擴展模塊中聲明這個類型的一個過程,用它處理對應各種方法並包含了相應的實際參數的消息記錄:
MODULE Figures; (* 抽象模块 *)
TYPE
Figure* = POINTER TO FigureDesc;
Message* = RECORD END;
DrawMsg* = RECORD (Message) END;
ClearMsg* = RECORD (Message) END;
MarkMsg* = RECORD (Message) END;
MoveMsg* = RECORD (Message) dx*, dy* : INTEGER END;
Handler* = PROCEDURE (f : Figure; VAR msg : Message);
FigureDesc* = RECORD
(* 抽象 *)
handle : Handler;
END;
PROCEDURE Handle* (f : Figure; VAR msg : Message);
BEGIN
f.handle(f, msg);
END Handle;
PROCEDURE Init* (f : Figure; handle : Handler);
BEGIN
f.handle := handle;
END Init;
END Figures.
擴展泛化類型Figure
為特定形狀Rectangles
:
MODULE Rectangles;
IMPORT Figures;
TYPE
Rectangle* = POINTER TO RectangleDesc;
RectangleDesc* = RECORD (Figures.FigureDesc)
x, y, w, h : INTEGER;
END;
PROCEDURE Draw* (r : Rectangle);
BEGIN
(* ... *)
END Draw;
(* 这里是其他过程Clear、Mark和Move *)
PROCEDURE Handle* (f: Figure; VAR msg: Figures.Message);
VAR
r : Rectangle;
BEGIN
r := f(Rectangle);
IF msg IS Figures.DrawMsg THEN Draw(r)
ELSIF msg IS Figures.MarkMsg THEN Mark(r)
ELSIF msg IS Figures.MoveMsg THEN
Move(r, msg(Figures.MoveMsg).dx, msg(Figures.MoveMsg).dy)
ELSE (* 忽略 *)
END
END Handle;
PROCEDURE New* (VAR r : Rectangle);
BEGIN
NEW(r);
Figures.Init(r, Handle);
END New;
END Rectangles.
在Oberon作業系統中,這兩種技術都用於動態分派。前者用於已知的方法集合;後者用於在擴展模塊中聲明的任何新方法。例如,如果擴展模塊Rectangles
要實現一個新的Rotate()
過程,在擴展模塊之外只能通過它的消息處理器過程來調用。
參見
編輯引用
編輯- ^ Wirth, Niklaus. From Modula to Oberon and the programming language Oberon (報告). ETH Technical Reports D-INFK. Band 82. Wiley. [2021-06-18]. (原始內容存檔於2021-12-17).
- ^ Wirth, Niklaus. The Programming Language Oberon. Software: Practice and Experience. July 1988, 18 (7): 661–670.
- ^ Wirth, Niklaus. From Modula to Oberon. Software: Practice and Experience. July 1988, 18 (7): 671–690.
- ^ Wirth, Niklaus. Type Extensions. ACM Transactions on Programming Languages. April 1988, 10 (2): 204–214.
- ^ Pountain, D. March 1991. Modula's Children, Part II: Oberon. Byte. Vol. 16 no. 3: 135–142.
- ^ Wirth, Niklaus. Oberon Change Log. ETH Zurich. [16 January 2021]. (原始內容存檔於2019-04-07).
- ^ Mössenböck, Hanspeter. Compiler Construction: The Art of Niklaus Wirth (PDF). Johannes Kepler University.[失效連結]
- ^ Niklaus Wirth; Jürg Gutknecht. Project Oberon. 1987–2021 [2021-06-18]. (原始內容存檔於2021-07-19).
外部資源連結
編輯一般性
編輯- Official website (latest available copy at archive org) at ETH-Zürich
- Niklaus Wirth's Oberon Page (頁面存檔備份,存於互聯網檔案館) at ETH-Zürich
- Oberon Page (頁面存檔備份,存於互聯網檔案館) at SSW, Linz
- Oberon: The Programming Language (頁面存檔備份,存於互聯網檔案館) at Ulm
- Project Oberon, The Design of an Operating System and a Compiler (頁面存檔備份,存於互聯網檔案館), book in PDF by Niklaus Wirth and Jürg Gutknecht, 2005 Edition
- Oberon Language Genealogy
- Astrobe (頁面存檔備份,存於互聯網檔案館) ARM Oberon-07 Development System
- Oberon System V4 for HP OpenVMS Alpha with source code upward-compatible 64 bit addressing
- 64 bit Oberon-2 compiler for HP OpenVMS Alpha
- Oxford Oberon-2 Compiler (頁面存檔備份,存於互聯網檔案館) and its User Manual[失效連結]
- Free Oberon-07 IDE (頁面存檔備份,存於互聯網檔案館) Free Oberon-07 IDE for Windows, Macintosh, and Linux with syntax colouring, semantic navigation and source code debugger
- Oberon article by Joseph Templ (頁面存檔備份,存於互聯網檔案館) in the January 1994 issue of Dr.Dobbs
Oberon的演化
編輯- Modula-2 and Oberon (頁面存檔備份,存於互聯網檔案館) Wirth (2005)
- The Programming Language Oberon (頁面存檔備份,存於互聯網檔案館) Wirth, (1988/90)
- The Programming Language Oberon (Oberon-7, Revised Oberon) (頁面存檔備份,存於互聯網檔案館) Wirth, (2016, most current language report)
- Differences between Oberon-07 and Oberon (頁面存檔備份,存於互聯網檔案館) Wirth (2011)
- The Programming Language Oberon-2[失效連結] H. Mössenböck, N. Wirth, Institut für Computersysteme, ETH Zürich, January 1992
- Differences between Oberon and Oberon-2[失效連結] Mössenböck and Wirth (1991)
- What's New in Component Pascal (Changes from Oberon-2 to CP), Pfister (2001)