Ada (informatyka).html



Ada Lovelace

Ada to strukturalny, kompilowany, statycznie typowany język programowania opracowany przez Jean Ichbiaha i zespół z CII Honeywell Bull w latach 70. XX wieku. Język ten wygrał konkurs zorganizowany przez Departament Obrony - DoD USA, pokonując 19 innych projektów. Nazwa języka, nadana przez DoD, pochodzi od nazwiska lady Augusty Ady Lovelace, uważanej za pierwszą programistkę w historii.

edytuj Właściwości języka

Wiele cech Ady zaprojektowanych zostało w celu zminimalizowania szans popełnienia trudnych do wykrycia błędów.

Istnieją trzy standardy Ady: starszy Ada 83, nowszy Ada 95 (w którym dodano m.in. obsługę obiektów) oraz najnowszy Ada 2005. Istniała też Ada++.

Ada jest obsługiwana m.in. przez kompilator GNAT, oparty na GCC.

Ponieważ wiele rzeczy w Adzie jest zaprojektowane wbrew tradycji uniksowej, nie cieszy się ona popularnością wśród programistów uniksowych (w szczególności wśród programistów open source). Do nielicznych programów open source napisanych w Adzie należy wizualny debuger GNU Visual Debugger (GVD).

Istnieją warianty języka ADA (SPARK) posiadające funkcje formalnej weryfikacji oraz dowodzenie poprawności kodu. Dzięki swoim właściwościom język ADA jest wykorzystywany w dziedzinach, w których krytyczna jest stabilność kodu oraz brak błędów logicznych i programistycznych - w wojsku, medycynie, energetyce itd.

Oto prosty przykład (funkcja Ackermanna) kodu w Adzie demonstrujący kilka jej cech. Program, żeby się skompilować, musi być umieszczony w pliku "ackermann.adb" (wielkość liter bez znaczenia).

with Ada.Command_Line; use Ada.Command_Line;
with Gnat.Io; use Gnat.Io;
 
procedure Ackermann is
 
function Ack (x, y : in Integer) return Integer
is
begin
  if (x = 0) then
    return y + 1;
  elsif (y = 0) then
    return Ack (x - 1,1);
  else
    return Ack (x - 1, Ack (x, y - 1));
  end if;
end Ack;
 
x,y,a : Integer;
begin
  if (Argument_Count = 2) then
    x := Integer'Value (Argument (1));
    y := Integer'Value (Argument (2));
  elsif (Argument_Count = 1) then
    x := 3;
    y := Integer'Value (Argument (1));
  else
    x := 3;
    y := 3;
  end if;
  a := Ack (x, y);
  Put ("Ack (");
  Put (x);
  Put (",");
  Put (y);
  Put (") = ");
  Put (a);
  New_Line;
end Ackermann;

Można zauważyć, że:

• Wszystkie nazwy są nieczułe na wielkość znaków.
• Cały program to jedna wielka procedura, która może zawierać podprocedury (w tym wypadku funkcję ack).
• Wszystkie zamknięcia są zapisywane za pomocą end co_zamykamy. Pozwala to uniknąć przypadkowych pomyłek, ale w opinii wielu programistów jest nadmiarowe.
• Przypisanie jest zapisywane " := " , natomiast porównanie przez " = " . Argumentuje się to tym, że w C występują pomyłki polegające na zapisie " = " zamiast właściwego " == " .
• Nie ma odpowiednika funkcji printf, uważanej za niebezpieczną. Chociaż funkcje " Put " i " New_Line " (z modułu " Gnat.Io ") są bezpieczniejsze, są bardzo niewygodne w użyciu.
• " elsif " pisze się łącznie nie zaś oddzielnie jak w C. Jest to pewne usprawnienie, używane przez większość nowych języków.
• Składnie atrybutów to obiekt'atrybut (lub klasa'atrybut), zamiast bardziej tradycyjnych " . " czy " :: " .
• Rzutowania są przeprowadzane składnią Klasa'Value(wartość). Jest to znaczne ulepszenie wobec C, gdzie (klasa)wartość prowadzi do niepewnej kolejności wykonywania działań i zwykle w większych wyrażeniach jest zapisywane jako ((klasa)(wartość)).
• Występuje rozróżnienie "procedur" (w nomenklaturze C: funkcje niezwracające wartości) i "funkcji" (w nomenklaturze C: funkcje zwracające wartość). Większość współczesnych języków nie zawiera tego rozróżnienia.

edytuj Wartościowanie leniwe

Operatorami short circuit nazywamy takie, które nie są obliczane jeśli nie jest to konieczne. Inną nazwą jest tego rodzaju jest wartościowanie leniwe.

W Adzie występują następujące konstrukcje:

• A or B
  • Obliczane jest A
  • Jeśli A jest prawdziwe, obliczane jest B. Niezależnie od wyniku B, wynik wyrażenia to "prawda".
  • Jeśli A jest fałszywe, obliczane jest B. Jeśli B jest prawdziwe, wynik to "prawda", w przeciwnym razie "fałsz".
• A or else B
  • Obliczane jest A
  • Jeśli A jest prawdziwe, wynik to "prawda", a B nie jest obliczane.
  • Jeśli A jest fałszywe, obliczane jest B. Jeśli B jest prawdziwe, wynik to "prawda", w przeciwnym razie "fałsz".
• A and B
  • Obliczane jest A
  • Jeśli A jest prawdziwe, obliczane jest B. Jeśli B jest też prawdziwe, wynik to prawda, w przeciwnym razie fałsz.
  • Jeśli A jest fałszywe, to niezależnie od wyniku B, wynik wyrażenia to fałsz.
• A and then B
  • Obliczane jest A
  • Jeśli A jest prawdziwe, obliczane jest B. Jeśli B jest też prawdziwe, wynik to "prawda", w przeciwnym razie "fałsz".
  • Jeśli A jest fałszywe, wynik to "fałsz", a B nie jest obliczane.

Przykład ("short_circuit.adb"):

with Text_IO, Ada.Integer_Text_IO;
use Text_IO, Ada.Integer_Text_IO;
 
procedure Short_Circuit is
 
function Is_Odd (i : Integer) return Boolean
is
begin
  Put ("Testing");
  Put (i);
  New_Line;
  return ((i / 2) * 2) /= i;
end;
 
begin
  Put_Line ("Testing if ""5 and 6"" are odd");
  if (Is_Odd (5) and Is_Odd (6)) then
    Put_Line ("True");
  else
    Put_Line ("False");
  end if;
 
  Put_Line ("Testing if ""5 or 6"" are odd");
  if (Is_Odd (5) or Is_Odd (6)) then
    Put_Line ("True");
  else
    Put_Line ("False");
  end if;
 
  Put_Line ("Testing if ""5 and then 6"" are odd");
  if (Is_Odd (5) and then Is_Odd (6)) then
    Put_Line ("True");
  else
    Put_Line ("False");
  end if;
 
  Put_Line ("Testing if ""5 or else 6"" are odd");
  if (Is_Odd (5) or else Is_Odd (6)) then
    Put_Line ("True");
  else
    Put_Line ("False");
  end if;
 
  Put_Line ("Testing if ""6 and 5"" are odd");
  if (Is_Odd (6) and Is_Odd (5)) then
    Put_Line ("True");
  else
    Put_Line ("False");
  end if;
 
  Put_Line ("Testing if ""6 or 5"" are odd");
  if (Is_Odd (6) or Is_Odd (5)) then
    Put_Line ("True");
  else
    Put_Line ("False");
  end if;
 
  Put_Line ("Testing if ""6 and then 5"" are odd");
  if (Is_Odd (6) and then Is_Odd (5)) then
    Put_Line ("True");
  else
    Put_Line ("False");
  end if;
 
  Put_Line ("Testing if ""6 or else 5"" are odd");
  if (Is_Odd (6) or else Is_Odd (5)) then
    Put_Line ("True");
  else
   Put_Line ("False");
  end if;
end Short_Circuit;

W przykładzie widać też użycie podwójnego znaku "" dla zaznaczenia " w łańcuchu. Umożliwia to obycie się bez skomplikowanych i podatnych na błędy zasad escape'owania znaków. W C taka składnia byłaby niemożliwa ponieważ C pozwala napisać "łańcuch 1" "łańcuch 2" (z rozdzielającymi spacjami lub bez), co oznacza to samo co "łańcuch 1łańcuch 2" i jest przydatne w preprocessingu. Ale co ważniejsze Ada nie ma innych użytecznych znaków specjalnych - \n, \t, \e itd.

Oto przykład programu wyświetlającego zawartość plików na ekran. Jako argumenty podawane z linii poleceń program przyjmuje nazwy plików. W razie podania błędnej wzniesie flagę błędu.

with Ada.Text_Io;
use Ada.Text_Io;
with Ada.Integer_Text_Io;
use Ada.Integer_Text_Io;
with Ada.Command_Line;
use Ada.Command_Line;
with Ada.Strings.Unbounded;
use Ada.Strings.Unbounded;
 
procedure Cat is
 
   Plik             : File_Type;
   Litera           : Character;
   LiczbaArgumentow : Natural;
   Nazwa            : Unbounded_String;
 
begin
 
   if (Argument_Count /= 0) then
 
      LiczbaArgumentow := Argument_Count;
      Put ("Podales do programu: ");
      Put (Command_Name);
      Put (" argumenty");
      New_Line;
 
      for ThisArgument in 1 .. LiczbaArgumentow loop
 
         Put ( "Numer argumentu: ");
         Put (ThisArgument);
         Put (" jest nim: ");
         Put (Argument(ThisArgument));
         New_Line;
 
      end loop;
 
      for ThisArgument in 1 .. LiczbaArgumentow loop
 
         Nazwa := To_Unbounded_String (Argument (ThisArgument));
         Open (Plik, In_File, To_String (Nazwa));
         New_Line;
         Put ("Nastepny plik o nazwie: ");
         Put (Argument (ThisArgument));
         New_Line (2);
 
         loop
            exit when End_Of_File (Plik);
 
            Get (Plik, Litera);
            Put (Litera);
            if End_Of_Line (Plik) then
               New_Line;
            end if;
 
         end loop;
 
         Close (Plik);
      end loop;
 
   else
 
      Put ("Nie podales argumentow");
 
   end if;
 
end Cat;

Program korzysta z biblioteki Ada.Command_Line, która służy do obsługi linii poleceń.