Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Modula 3 – Modula 2+ деп аталатын Modula 2 тілінің жаңартылған нұсқасының ізбасары ретінде жасалған бағдарламалау тілі. Ол зерттеу салаларында елеулі әсер еткенімен (Java, C#, Python және Nim сияқты тілдердің дизайнына ықпал еткен), өнеркәсіпте кеңінен қолданылмады. Оны 1980-ші жылдардың соңында Лука Карделли, Джеймс Донахью, Люсиль Глассман, Мик Джордан (бұрын Olivetti Software Technology Laboratory-де жұмыс істеген), Билл Калсоу және Грег Нельсон Digital Equipment Corporation (DEC) Systems Research Center (SRC) және Olivetti Research Center (ORC) орталықтарында жасаған. Modula 3 тілінің негізгі ерекшеліктері – модульділік, қарапайымдық және қауіпсіздік, сонымен бірге жүйелік бағдарламалау тілінің мүмкіндіктерін сақтайды. Modula 3 Паскаль тілінің типтік қауіпсіздік дәстүрін жалғастыруды мақсат етті, сонымен қатар нақты қолдану үшін жаңа құрылымдарды енгізді. Атап айтқанда, Modula 3 жалпы бағдарламалауды (шаблондарға ұқсас), көп жіптілікті, қателерді өңдеуді, қоқыс жинауды, объектіге бағытталған бағдарламалауды, ішінара ашуды және қауіпсіз емес кодты нақты көрсетуді қолдайды. Modula 3 тілін жобалаудың мақсаты – қазіргі заманғы императивті бағдарламалау тілдерінің ең маңызды мүмкіндіктерін қарапайым түрінде іске асыратын тіл жасау болды. Сондықтан, қауіпті және күрделірек сипаттамалар, мысалы, көптеген мұрагерлік және операторларды жүктеу мүмкіндігі алынып тасталды.
Modula 3 is a programming language conceived as a successor to an upgraded version of Modula 2 known as Modula 2+. While it has been influential in research circles (influencing the designs of languages such as Java, C#, Python and Nim) it has not been adopted widely in industry. It was designed by Luca Cardelli, James Donahue, Lucille Glassman, Mick Jordan (before at the Olivetti Software Technology Laboratory), Bill Kalsow and Greg Nelson at the Digital Equipment Corporation (DEC) Systems Research Center (SRC) and the Olivetti Research Center (ORC) in the late 1980s. Modula 3's main features are modularity, simplicity and safety while preserving the power of a systems programming language. Modula 3 aimed to continue the Pascal tradition of type safety, while introducing new constructs for practical real world programming. In particular Modula 3 added support for generic programming (similar to templates), multithreading, exception handling, garbage collection, object oriented programming, partial revelation, and explicit marking of unsafe code. The design goal of Modula 3 was a language that implements the most important features of modern imperative programming languages in quite basic forms. Thus allegedly dangerous and complicating features such as multiple inheritance and operator overloading were omitted.
Тарихи дамуы
Modula 3 жобасы 1986 жылғы қарашада Морис Уилкс Niklaus Wirth-ке Modula-ның жаңа нұсқасы туралы бірнеше идеяларын жазғанда басталды. Уилкс осыған дейін DEC-те жұмыс істеп, Англияға оралғаннан кейін Olivetti-дің ғылыми-зерттеу стратегиялық кеңесіне қосылды. Вирт бұл кезде Oberon-ға көшкен еді, бірақ Уилкс командасының Modula атауымен әзірлеуді жалғастыруына кедергі жасамады. Тілдің сипаттамасы 1988 жылғы тамызда, ал жаңартылған нұсқасы 1989 жылғы қаңтарда аяқталды. Содан кейін DEC және Olivetti-ден компиляторлар, одан әрі үшінші тараптардың енгізулері пайда болды. Оның дизайнына сол кезде SRC-де және Acorn Computers Research Center-де (ARC, кейін Olivetti Acorn-ды сатып алғаннан кейін ORC) қолданылып келген Modula 2+ тіліне қатысты жұмыстардың үлкен әсері болды. Бұл DEC Firefly көппроцессорлық VAX жұмыс станциясының операциялық жүйесін жазу үшін қолданылған тіл болды, сондай-ақ ARM негізіндегі Acorn Archimedes компьютерлерінің ARX операциялық жүйесі жобасы үшін ARC-дегі Acorn C және Modula Execution Library (CAMEL) үшін Acorn компиляторы да осы тілде жазылған. Modula 3 есебінде айтылғандай, тілге Mesa, Cedar, Object Pascal, Oberon және Euclid сияқты басқа тілдер де әсер еткен. 1990 жылдары Modula 3 оқыту тілі ретінде кеңінен танымал болды, бірақ өнеркәсіптік қолдануда кеңінен қолданылмады. Мұның себебі Modula 3-тің маңызды қолдаушысы болған DEC компаниясының құлдырауы болуы мүмкін (әсіресе 1998 жылы Compaq компаниясына сатылар алдында оны тиімді түрде қолдауды тоқтатуы). Дегенмен, Modula 3-тің қарапайымдылығы мен қуатына қарамастан, объектіге бағытталған бағдарламалаудың шектеулі енгізілуімен процедуралық компиляцияланған тілге сұраныс аз болған сияқты. Бір кезде CM3 деп аталған коммерциялық компилятор, DEC Compaq-қа сатылар алдында DEC SRC-де жұмыс істеген бас дамытушылардың бірімен ұсталды, Reactor деп аталған интеграцияланған даму ортасы (IDE) және кеңейтілген Java виртуалды машинасы (бинарлық код пен бастапқы код форматтарында лицензияланған және Reactor арқылы құрастырылатын) Critical Mass, Inc. компаниясымен ұсынылды, бірақ бұл компания 2000 жылы белсенді қызметін тоқтатты және өнімдерінің бастапқы кодын Software Solutions GmbH компаниясына берді. Қазіргі уақытта Modula 3 университеттерде көбінесе салыстырмалы бағдарламалау тілдері курстарында оқытылады, ал оқулықтары басылымнан түсірілген. Негізінен Modula 3-тің корпоративтік қолдаушысы – Critical Mass компаниясынан кодты мұра еткен және содан бері CM3 жүйесінің бірнеше нұсқасын бастапқы және бинарлық кодта шығарған компания. Reactor IDE бірнеше жылдан кейін ашық код ретінде CM3 IDE деген жаңа атаумен жарияланды. 2002 жылғы наурыз айында сонымен қатар, тағы бір белсенді Modula 3 дистрибутивінің репозиторийін, PM3-ті алды, ол бұрын Монреаль политехникалық мектебінде сақталған, бірақ кейіннен HM3 бойынша жұмыс жалғасты, ол жылдар бойы жетілдірілді және ескіргенше қолданылды.
The Modula 3 project started in November 1986 when Maurice Wilkes wrote to Niklaus Wirth with some ideas for a new version of Modula. Wilkes had been working at DEC just prior to this point, and had returned to England and joined Olivetti's Research Strategy Board. Wirth had already moved on to Oberon, but had no problems with Wilkes's team continuing development under the Modula name. The language definition was completed in August 1988, and an updated version in January 1989. Compilers from DEC and Olivetti soon followed, and 3rd party implementations after that. Its design was heavily influenced by work on the Modula 2+ language in use at SRC and at the Acorn Computers Research Center (ARC, later ORC when Olivetti acquired Acorn) at the time, which was the language in which the operating system for the DEC Firefly multiprocessor VAX workstation was written and in which the Acorn Compiler for Acorn C and Modula Execution Library (CAMEL) at ARC for the ARX operating system project of ARM based Acorn Archimedes range of computers was written. As the revised Modula 3 Report states, the language was influenced by other languages such as Mesa, Cedar, Object Pascal, Oberon and Euclid. During the 1990s, Modula 3 gained considerable currency as a teaching language, but it was never widely adopted for industrial use. Contributing to this may have been the demise of DEC, a key Modula 3 supporter (especially when it ceased to maintain it effectively before DEC was sold to Compaq in 1998). In any case, in spite of Modula 3's simplicity and power, it appears that there was little demand for a procedural compiled language with restricted implementation of object oriented programming. For a time, a commercial compiler named CM3 maintained by one of the chief implementors prior at DEC SRC who was hired before DEC being sold to Compaq, an integrated development environment (IDE) named Reactor and an extensible Java virtual machine (licensed in binary code and source code formats and buildable with Reactor) were offered by Critical Mass, Inc., but that company ceased active operations in 2000 and gave some of the source code of its products to Software Solutions GmbH. Modula 3 is now taught in universities mostly in comparative programming language courses, and its textbooks are out of print. Essentially the only corporate supporter of Modula 3 is , which inherited the sources from Critical Mass and has since made several releases of the CM3 system in source and binary code. The Reactor IDE has been open source released after several years it had not, with the new name CM3 IDE. In March 2002, also took over the repository of another active Modula 3 distribution, PM3, until then maintained at the École Polytechnique de Montréal but which later continued by the work on HM3 improved over the years later until it was obsoleted.
Қауіпсіз және қауіпсіз емес
Кейбір мүмкіндіктер қауіпсіз деп есептеледі, онда компилятор нәтижелердің үнемі бірдей болатынына кепілдік бере алмайды; мысалы, C тілімен байланыс жасағанда. `UNSAFE` кілт сөзін `INTERFACE` немесе `MODULE` сөздерінің алдына қою арқылы компиляторға тілдің төмен деңгейдегі белгілі бір мүмкіндіктерін қосуға рұқсат етуге болады. Мысалы, қауіпсіз операция – `LOOPHOLE` арқылы бүтін санның биттерін қозғалмалы нүктелі `REAL` санға көшіру арқылы типтік жүйенің қатарынан шығу. Қауіпсіз модульді импорттаған интерфейс те қауіпсіз емес болуы керек. Қауіпсіз интерфейс қауіпсіз емес іске асыру модулімен экспорттала алады. Бұл сыртқы кітапханалармен байланыс жасағанда қолданылатын стандартты тәсіл, онда екі интерфейс жасалады: біреуі қауіпсіз емес, екіншісі қауіпсіз.
Some ability is deemed unsafe, where the compiler can no longer guarantee that results will be consistent; for example, when interfacing to the C language. The keyword UNSAFE prefixed in front of INTERFACE or MODULE, may be used to tell the compiler to enable certain low level features of the language. For example, an unsafe operation is bypassing the type system using LOOPHOLE to copy the bits of an integer into a floating point REAL number. An interface that imports an unsafe module must also be unsafe. A safe interface may be exported by an unsafe implementation module. This is the typical use when interfacing to external libraries, where two interfaces are built: one unsafe, the other safe.
Динамикалық бөлу
Модула 3 жұмыс уақытында деректерді бөлуді қолдайды. Бөліп беруге болатын жадтың екі түрі бар: ТРАЦЕЙД және НЕТРАЦЕЙД. Олардың айырмашылығы – қоқыс жинаушы осы жадты көре ала ма, көре алмай ма. NEW командасы осы жад түрлерінің кез келгеніне дерек бөлу үшін қолданылады. UNSAFE модульде, DISPOSE ізденбеген жадты босату үшін қолданылады.
Modula 3 supports the allocation of data at runtime. There are two kinds of memory that can be allocated, TRACED and UNTRACED, the difference being whether the garbage collector can see it or not. NEW is used to allocate data of either of these classes of memory. In an UNSAFE module, DISPOSE is available to free untraced memory.
Ерекшеліктер
Ерекшеліктерді өңдеу TRY EXCEPT блогы жүйесіне негізделген, ол кейіннен кеңінен таралды. Дельфи, Питон, Скала және Visual Basic .NET-тің айрық жағдайларын қоспағанда, бұл мүмкіндік басқа тілдерде қабылданылмады. EXCEPT конструкциясы әр мүмкін ерекшелікті өз EXCEPT тармағында жағдай ретінде анықтайтын switch операторының түрін білдірді. Modula 3 сондай-ақ LOOP EXIT END конструкциясын қолдайды, ол EXIT оқиғасы болғанға дейін циклді қайталайды, бұл TRY EXCEPT блогындағы қарапайым циклмен тең құрылым.
Exception handling is based on a TRY EXCEPT block system, which has since become common. One feature that has not been adopted in other languages, with the notable exceptions of Delphi, Python, Scala and Visual Basic. NET, is that the EXCEPT construct defined a form of switch statement with each possible exception as a case in its own EXCEPT clause. Modula 3 also supports a LOOP EXIT END construct that loops until an EXIT occurs, a structure equivalent to a simple loop inside a TRY EXCEPT clause.
Көптірікті
Тіл көп жіпті қолдауды және жіптер арасындағы синхронизацияны қамтамасыз етеді. Іске қосылу кітапханасында (m3core) Thread деп аталатын стандартты модуль бар, ол көп жіпті қолданбаларды қолдайды. Modula 3 іске қосылу ортасы қоқыс жинау сияқты ішкі тапсырмалар үшін жеке жіпті пайдалана алады. Бірнеше жіпті синхронизациялау және дерек құрылымдарын бір уақытта қол жеткізуден, бұзылу немесе жарыс жағдайларынан қорғау үшін MUTEX деп аталатын құрылымдық дерек қолданылады. LOCK операторы mutex-ті құлыптаған блокпен таныстырады. MUTEX-тің ашылуы код орындалу орнының блоктан шығуымен автоматты түрде жүзеге асырылады. MUTEX – объекті, сондықтан одан басқа объектілер туындауы мүмкін. Мысалы, libm3 кітапханасының кіріс/шығыс (I/O) бөлімінде оқырмандар мен жазушылар (Rd. T және Wr. T) MUTEX-тен туындаған, және олар буферлер сияқты ішкі деректерге қол жеткізу немесе өзгерту алдында өздерін құлыптайды.
The language supports the use of multi threading, and synchronization between threads. There is a standard module within the runtime library (m3core) named Thread, which supports the use of multi threaded applications. The Modula 3 runtime may make use of a separate thread for internal tasks such as garbage collection. A built in data structure MUTEX is used to synchronize multiple threads and protect data structures from simultaneous access with possible corruption or race conditions. The LOCK statement introduces a block in which the mutex is locked. Unlocking a MUTEX is implicit by the code execution locus's leaving the block. The MUTEX is an object, and as such, other objects may be derived from it. For example, in the input/output (I/O) section of the library libm3, readers and writers (Rd. T, and Wr. T) are derived from MUTEX, and they lock themselves before accessing or modifying any internal data such as buffers.
Басқа бағдарламалау тілдеріне әсері
Modula 3 кең таралмаса да, DEC SRC M3 дистрибуциясының бірнеше бөлігі танымал болды. Ең ықпалдысы желілік объектілер кітапханасы болды, ол Java-ның алғашқы қашықтықтан әдіс шақыру (RMI) жүзеге асыруының негізін құрады, соның ішінде желілік протокол да. Sun Common Object Request Broker Architecture (CORBA) стандартынан IIOP негізіндегі протоколға көшкен кезде ғана ол қолданудан шығарылды. Java құжаттамасында қашықтағы объектілердің қоқысын жинау туралы Modula 3 желілік объектілері үшін жасалған алғашқы жұмыстар әлі де еске алынады. Python-ның кластарды іске асыруы C++ және Modula 3-тегі кластар механизмінен шабыттанды. Сондай-ақ, Nim тілі Modula 3-тің ізделмелі және ізделмейтін көрсеткіштер сияқты кейбір ерекшеліктерін пайдаланады.
Although Modula 3 did not gain mainstream status, several parts of the DEC SRC M3 distribution did. Probably the most influential part was the Network Objects library, which formed the basis for Java's first Remote Method Invocation (RMI) implementation, including the network protocol. Only when Sun moved from the Common Object Request Broker Architecture (CORBA) standard to the IIOP based protocol was it dropped. The Java documentation on garbage collection of remote objects still refer to the pioneering work done for Modula 3 Network Objects. Python's implementation of classes was also inspired by the class mechanism found in C++ and Modula 3. Also the language Nim makes use of some aspects of Modula 3, such as traced vs untraced pointers.