Pascal (langage)

Pascal
Date de première version	1970
Paradigme	générique, orientée objet, structurée, impératif
Auteur	Niklaus Wirth
Typage	statique, fort, nominatif
Dialectes	ISO Pascal, UCSD Pascal, Turbo Pascal, Apple Pascal, Delphi, Free Pascal
Influencé par	Algol, Fortran
A influencé	Ada, Modula-2, Modula-3, Oberon
Implémentations	CDC 6000, PASCAL-P, PDP-11, PDP-10, IBM System/370, HP, GNU Pascal, Delphi, Free Pascal, Lazarus
Extension de fichier	pp, p et pas
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Pascal est un langage de programmation impératif conçu pour l'enseignement.

Il se caractérise par une syntaxe claire, rigoureuse et facilitant la structuration des programmes^[1].

En dehors de la syntaxe et de sa rigueur, le langage Pascal possède des points communs avec le C (voir les pointeurs), le Java (le PCode de 1977 avec UCSD Pascal), le C++ (Orienté Objet). Le langage Pascal de base était conçu à usage purement éducatif et était assez limité. Par exemple, les chaînes de caractères, absentes du langage d'origine, ont rapidement été intégrées^[2],[3].

Les développements qu'il a connus par la suite en ont fait un langage complet et efficace. Plus récemment, la généricité a été ajoutée dans Delphi 2009^[4] et dans Free Pascal depuis la version 2.2^[5],[6].

Le système d'exploitation Domain/OS (en) des ordinateurs Apollo^[7], ainsi qu'une partie du système du Macintosh ont été écrits en Pascal. La première version d'Adobe Photoshop également^[8]. Le compilateur GCC a été développé par Richard Stallman à partir d'un compilateur du LLNL, qui était écrit en langage Pastel, une extension du langage Pascal^[9].

La syntaxe du langage a été adaptée à d'autres langages comme Ada, Modula-2 (puis Modula-3) ou Oberon.

Présentation et histoire

Niklaus Wirth, créateur du langage de programmation "Pascal" , lors de sa visite de la Ural State University

Le langage de programmation Pascal (dont le nom vient du mathématicien français Blaise Pascal^[10]) a été inventé par Niklaus Wirth dans les années 1970 avec l'aide d'un de ses étudiants, Urs Amman. Il a été conçu pour servir à l'enseignement de la programmation de manière rigoureuse mais simple, en réaction à la complexité d'Algol 68. Le premier compilateur a été conçu sur un CDC 6400^[1],[11].

Le compilateur UCSD Pascal, de l'université de Californie à San Diego, eut beaucoup de succès, notamment sur des machines comme l'Apple II qui furent très diffusées^[12].

Des compilateurs ont été produits pour divers ordinateurs, notamment des fabricants Sun^[13], HP^[14], SGI^[15], CDC^[16], IBM^[17], Unisys^[18], Texas Instruments^[19].

Le Pascal a fait l'objet des normes ISO 7185 (1983)^[20] et ISO 10206 (1990)^[21].

Les fichiers sources

Avant l'apparition des bibliothèques, Turbo Pascal permettait d'utiliser des Overlay (en), technique habituelle sous DOS pour les programmes de grande taille^[22].

Le Turbo Pascal

Le logiciel Turbo Pascal a été écrit par Anders Hejlsberg^[23],[24] : il s'est appelé auparavant Compass Pascal, puis Poly Pascal. Très compact (12 kilooctets) et très rapide car travaillant essentiellement en mémoire vive, il compilait en une passe et produisait du code machine x86 sous DOS et non pas du bytecode. Il était livré avec un environnement complet (un éditeur de texte et une aide en ligne, innovation à l'époque, particulièrement compacte grâce à un système de substitution).

Un exemple de code : Hello World

program HelloWorld(output);
begin
  writeln('Hello World');
  readln;
end.

Compilateurs

Parmi les compilateurs encore utilisés aujourd'hui (2013), on peut citer :

• Free Pascal avec son compilateur fpc et souvent avec l'environnement de développement libre RAD Lazarus, vise à la meilleure compatibilité possible avec Delphi et Turbo Pascal. Il existe sur plusieurs plateformes, facilitant le portage d'un programme d'un environnement à un autre.
• Delphi, compilateur et environnement de développement « RAD » commercial. Les versions récentes de Delphi fonctionnent sur Windows et MacOS X. Au début des années 2000, Borland a tenté une version pour Linux, Kylix, qui n'a pas eu le succès escompté. Kylix utilisait la CLX, framework ressemblant à la VCL, mais utilisable sur les deux systèmes d'exploitation. Dans Delphi XE2, Embarcadero a introduit le même principe de compatibilité entre systèmes, avec FireMonkey (en)
• GNU Pascal, dont le but est la compatibilité avec la norme ISO : il implémente complètement l'ISO 7185, et en grande partie l'ISO 10206. Son développement n'est plus actif depuis 2006.

Critique du langage

En 1981, Brian Kernighan et Phillip J. Plauger (en) publient le livre Software Tools in Pascal, réédition de leur ouvrage précédent, Software Tools, publié en 1976, et qui employait le langage Rational Fortran (en). Le but était de fournir, en langage Pascal, des programmes complets et utiles^[25], bien documentés, et montrant comment écrire de « bons » programmes. À noter que Niklaus Wirth avait publié en 1979 une collection de programmes visant un objectif similaire^[26]. Les Software Tools étaient écrits dans le langage défini par l'ouvrage de Kathleen Jensen et Niklaus Wirth, Pascal User Manual and Report de 1978, et par la proposition de standard ISO. La même année, Brian Kernighan publia l'article Why Pascal is not my Favourite Language^[27], dans lequel il dénonçait les défauts qu'il voyait dans le langage, et qui selon lui empêchaient de l'utiliser pour de la « programmation sérieuse ». L'article partait de son expérience avec l'ouvrage précédent, et de la comparaison qu'il avait pu faire avec le C, dont il assurait par ailleurs la promotion - le livre The C Programming Language, coécrit avec Dennis Ritchie, était sorti en 1978 ^[28].

Parmi les aspects contestés dans cet article, l'un d'eux rendait la programmation en Pascal particulièrement compliquée : le typage des tableaux, et par voie de conséquence, le typage des chaînes de caractères également. En effet, les dimensions des tableaux font partie du type, en Pascal, ce qui empêche de passer à une fonction des tableaux de taille variable (ou des chaînes de taille variable). Contourner le problème oblige soit à écrire de multiples versions des fonctions qui prennent des tableaux en paramètres, soit à utiliser un type tableau de la taille maximum estimée. Cette dernière « astuce » était fréquemment utilisée dans ce langage ; c'est ainsi que les programmes des Numerical Recipes in Pascal y font systématiquement appel. Cet inconvénient, toujours présent dans la version définitive du langage ISO 7185 de 1983, était bien connu dans le milieu de l'analyse numérique. Ainsi, lors de la Conference on the Programming Environment for Development of Numerical Software^[29], organisée en 1978 par le Jet Propulsion Laboratory et l'ACM SIGNUM^[30], une des présentations^[31] montrait l'utilisation possible du Pascal en analyse numérique, et pointait ce problème de passage de tableau, en proposant une syntaxe alternative destinée à être intégrée à une version ultérieure du standard. De fait, elle sera ajoutée en 1990 à l'ISO 10206 Extended Pascal. Ce dernier permet, via les schémas, de créer des types structurés de taille dynamique. De même en Extended Pascal, tous les types chaînes de caractères sont compatibles entre eux^[32].

Évolution de Pascal

Delphi et Free Pascal fournissent le type AnsiString^[33], dont la dimension n'est pas limitée, et plus important pour ce qui nous préoccupe ici, ne fait pas partie du type. En réalité, ces chaînes sont des pointeurs dont la gestion est faite de façon transparente pour l'utilisateur.

Descendance et Parenté

Au-delà des variations commerciales, un certain nombre d'utilisateurs Pascal soucieux de fiabilité sont passés soit au langage Portal, soit au langage Modula 2 et ses descendants, soit aux langages apparentés comme Ada 83, ou enfin aux langages objets comme Simula, Modula 3, Oberon ou Ada 95.

Pascal dans l'enseignement

En France

L'enseignement de l'informatique en classes préparatoires n'est introduit qu'en 1987, basé sur Pascal (plus précisément Turbo Pascal). Une bibliothèque (« MODULOG »), développée par l'ALESUP^[34] et l'IREM de Marseille, était également mise à disposition des lycées^{[35],[36],[37]}.

A l'Université Nice Sophia-Antipolis, un langage "maison" avait été développé par un professeur : le SuperPascal. Compilateur et éditeur tenaient sur moins d'une disquette et se lançait sous l'invite de commande DOS.

Avec la réforme de 1995, l'enseignement de l'informatique en prépa scientifique est séparé en un tronc commun, basé sur un logiciel de calcul formel, et une matière optionnelle en MPSI et MP basée, au choix, sur Pascal ou Caml. Le succès de ce dernier est tel qu'au « stage de Luminy » en 1997, seulement trois participants choisissent le Pascal^[38].

Les prépas BCPST ont suivi un chemin similaire : le Pascal est introduit au programme en 1987, puis retiré au début des années 2000, au profit de MATLAB et Scilab. Le Pascal n'est plus proposé aux concours à partir de 2004^[39].

Annexes

Articles connexes

• Lazarus
• Delphi
• Java
• MIDletPascal
• Virtual Pascal

Bibliographie

• Niklaus Wirth, Kathleen Jensen, Pascal User Manual and Report: ISO Pascal Standard, 4^e éd., Springer, 1991 (ISBN 978-0387976495)
• Niklaus Wirth, Introduction à la programmation systématique ; trad. par Olivier Lecarme / Masson, Paris, 1977
• Sanford Leestma, Larry Nyhoff, Pascal Programming and Problem Solving, 4^e éd., Prentice Hall, 1993 (ISBN 978-0023887314)
• Nell Dale, Programming in Pascal, Jones and Bartlett, 1997 (ISBN 978-0763704841)

Notes et références

1. Summary of projects by N. Wirth, 1962 - 1999
2. The Programming Language Pascal (Revised Report), Niklaus Wirth, ETH Zurich, 1973
3. An Axiomatic Definition of the Programming Language Pascal, C. A. R. Hoare, Niklaus Wirth, ETH Zurich, 1972
4. Delphi 2009 Reviewers Guide
5. Generics - Free Pascal wiki
6. Generics dans le manuel de référence de Free Pascal
7. Documentation des ordinateurs Apollo
8. Computer History Museum - Adobe Photoshop Source Code
9. A Brief History of GCC
10. André Loranger, Dictionnaire biographique et historique de la micro-informatique, 2000 (ISBN 2-89544-006-9), p. 141
11. The CDC 6000 Series Computer
12. Documentation pour la programmation de l'Apple II GS
13. Documentation du Pascal de Sun
14. Documentation du Pascal pour OpenVMS (voir aussi ici)
15. Documentation du Pascal de SGI « Copie archivée » (version du 22 juillet 2018 sur Internet Archive)
16. Documentation du Pascal sur CDC Cyber
17. Documentation du Pascal pour IBM 370
18. Documentation de Pascal-83 pour serveurs ClearPath d'Unisys
19. Documentation du Pascal pour TI-990
20. ISO 7185 sur le site de Karl Kleine
21. ISO 10206 sur le site de Karl Kleine
22. Use of the Overlay Technique in MS-DOS to Circumvent the 640K Conventional Memory Barrier, Andrew C. Vogan, Cours CS 450, Automne 2002, université James Madison
23. Memories of Turbo Pascal version 1.0 - Anders Hejlsberg, United States, sur le blog de David Intersimone
24. Anders Hejlsberg, Microsoft Technical Community Network - Awards and Recognitions
25. Programmes du livre Software Tools de Kernighan et Plauger
26. A collection of Pascal Programs, Niklaus Wirth, ETH Zurich, 1979
27. Why Pascal is not my Favourite Language « Copie archivée » (version du 22 juillet 2018 sur Internet Archive)
28. on peut considérer Modula comme une réponse au moins partielle à ces critiques
29. Proceedings, Conference on the Programming Environment for Development of Numerical Software, 1978 (voir aussi ici)
30. ACM Special Interest Group on Numerical Mathematics
31. Présentation de Dennis Volper, membre de l'équipe développant le Pascal UCSD - p. 64 des Proceedings
32. John Reagan, Pascal Standards FAQ
33. Free Pascal Reference Guide, section 3.2.4 - Ansistrings
34. ALESUP : Atelier logiciel de l'enseignement supérieur - Centre international de rencontres mathématiques (CIRM)
35. Jean-Louis Maltret et Robert Rolland, Mathématiques Algorithmique et Informatique Ellipses, 1994 (ISBN 2-7298-9410-1)
36. Patrick Cousot, Introduction à l'algorithmique numérique et à la programmation en Pascal, cours et exercices, McGraw-Hill, 1987 (ISBN 2-7042-1173-6)
37. Bruno Petazzoni, L'informatique dans les classes préparatoires aux grandes écoles, Revue de l'EPI (Enseignement Public et Informatique), n°101 (2001)
38. Denis Monasse Point sur le programme de l'option informatique en classe MPSI (première année), compte rendu du débat de Luminy (1997)
39. Pierre Dieumegard, Comment appliquer l'algorithmique aux sciences expérimentales à partir de logiciels de mathématiques ? Quelques problèmes posés par le programme officiel de classe préparatoire BCPST

Liens externes

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