Η γλώσσα προγραμματισμού Pascal

Η γλώσσα προγραμματισμού Pascal

Γουρζής Στάθης – Φυσικός ( Άρθρο δημοσιευμένο στην εφημερίδα « Λευκαδίτικος Λόγος» - Οκτώβριος 1999 )

Οι πρώτοι ηλεκτρονικοί υπολογιστές δημιουργήθηκαν την δεκαετία του ’40, από την ανάγκη να πραγματοποιούνται ταχύτατοι και έγκυροι αριθμητικοί υπολογισμοί. Σχεδιάστηκαν στην αρχή για να χρησιμοποιηθούν σε μεγάλα ερευνητικά κέντρα, που διέθεταν μόνο τα ανώτατα εκπαιδευτικά ιδρύματα και οι βιομηχανίες που χρησιμοποιούσαν προηγμένη τεχνολογία. Σε διάστημα είκοσι χρόνων, ξέφυγαν από το πειραματικό στάδιο χρήσης τους και οι εφαρμογές τους εξαπλώθηκαν σε πολλούς σημαντικούς τομείς της ανθρώπινης δραστηριότητας. Σήμερα, μισό αιώνα μετά από την πρώτη παρουσίαση ηλεκτρονικού υπολογιστή, η επιστήμη των computers ονομάζεται Πληροφορική και είναι σχεδόν βέβαιο ότι δεν υπάρχει σχεδόν τίποτα στην σημερινή δομή της κοινωνίας που να μην σχετίζεται με αυτή. Υπάρχουν πολλοί λόγοι που ώθησαν τους επιστήμονες εκείνης της εποχής να δημιουργήσουν αυτές τις μηχανές, οι κυριότεροι όμως ήταν εκείνοι που προέκυπταν από τις έρευνες που έκαναν γύρω από τα Μαθηματικά και τη Φυσική. Οι ηλεκτρονικοί υπολογιστές λοιπόν, και βέβαια ο προγραμματισμός τους, ξεκίνησε στα ανώτατα εκπαιδευτικά ιδρύματα των πιο προηγμένων τεχνολογικά κρατών, κυρίως για τις ανάγκες της επιστήμης. Οι εφαρμογές τους σήμερα είναι το ίδιο αμέτρητες όπως και οι εκδηλώσεις της ανθρώπινης κοινωνίας. Αυτό σημαίνει, για σας τουλάχιστον που ξεκινάτε, ότι δεν είναι απαραίτητο να προγραμματίσετε υπερσύγχρονους υπολογιστές και να δημιουργήσετε τεράστια προγράμματα για να μάθετε τα βασικά εκείνα, που θα σας επιτρέψουν να γνωρίσετε όλη τη διαδικασία της ολοκλήρωσης ενός προγράμματος. Ένα πρόγραμμα για έναν ηλεκτρονικό υπολογιστή μπορεί να έχει από μερικές δεκάδες έως και αρκετές χιλιάδες γραμμές κώδικα, όπως αποκαλούμε τα ειδικά εκείνα “κείμενα”, που γράφουμε για να δημιουργήσουμε μία εφαρμογή ή αλλιώς ένα πρόγραμμα που να πραγματοποιεί κάποιες συγκεκριμένες διαδικασίες. Τα πιο σημαντικά μέρη ενός προγράμματος δεν είναι τόσο η συγγραφή του, όσο η αρχική ιδέα που θα ωθήσει κάποιον να το φτιάξει και ποιά θα είναι τα επιμέρους κομμάτια από τα οποία θα αποτελείται. Αν δεχθούμε λοιπόν τις παραπάνω αρχές, μπορούμε

να προσδιορίσουμε αχνά την γέννηση του προγραμματισμού στο πέρασμα των αιώνων. Γιατί όμως αναφερόμαστε στο απώτερο παρελθόν και όχι στο πρόσφατο παρόν ; Απλά γιατί η ιδέα της κατασκευής και χρήσης μίας υπολογιστικής μηχανής δεν ανήκει, όπως είναι εύκολο να σκεφτεί κανείς, στον 20ο αιώνα, αλλά σε κάποιον προγενέστερο. Συγκεκριμένα αναφέρεται ότι ο πρώτος άνθρωπος που σκέφτηκε και κατασκεύασε μια υπολογιστική μηχανή ήταν ο Γάλλος μαθηματικός και φιλόσοφος Blaise Pascal. Το 1642,σε ηλικία μόλις 19 ετών, ο Pascal δημιούργησε την πρώτη μηχανή που έκανε προσθέσεις, με βάση ένα αρκετά περίπλοκο σύστημα τροχών και μοχλών. Στην Ιστορία, αυτή είναι και η πρώτη μηχανή που εκτελεί υπολογισμούς, αντί για το ανθρώπινο μυαλό. Η ιδέα της δημιουργίας αυτής της μηχανής, μπορούμε να πούμε ότι είναι και ένα σημάδι πρώιμου προγραμματισμού στη σκέψη του ανθρώπου. Ας σημειώσουμε εδώ ότι τον 16ο και τον 17ο αιώνα έζησαν και δημιούργησαν, πολλοί διαπρεπείς επιστήμονες που πολύ πιθανόν να είχαν παρόμοιες ιδέες και κατασκευές. Ιστορικά όμως, η μηχανή του Pascal καταγράφεται πρώτη στα επίσημα αρχεία ευρεσιτεχνίας της εποχής. Το επόμενο βήμα στην εξέλιξη αυτής της υπολογιστικής μηχανής έγινε από τον μαθηματικό Gottfried Leibnitz το 1673.Τη συσκευή αυτή ο Leibnitz την δημιούργησε σε ηλικία 27 ετών, και είχε την δυνατότητα να κάνει προσθέσεις, πολλαπλασιασμούς και διαιρέσεις. Η επόμενη αξιοσημείωτη πρόοδος στον τομέα των υπολογιστικών μηχανών θα γίνει τον 19ο Αιώνα, από τον Charles Babbage.Ο Babbage θα κατασκευάσει το 1822 την λεγόμενη “Μηχανή των διαφορών”, μία συσκευή που θα λειτουργούσε με προκαθορισμένη σειρά πράξεων. Κάτι σαν ένα σύνολο εντολών, που έχουμε δημιουργήσει εκ των προτέρων, για να πραγματοποιήσουμε μία εργασία στον σύγχρονο υπολογιστή. Είναι λοιπόν μία διαδικασία, πολύ κοντά στην σύγχρονη αντίληψη του προγραμματισμού. Τον Φεβρουάριο του 1999,στα φύλλα του «Λευκαδίτικου Λόγου» με αριθμούς 468,469 και 470,πραγματοποιήθηκε το πρώτο αφιέρωμα στον προγραμματισμό των computers,με τίτλο «Η ιστορία του προγραμματισμού των ηλεκτρονικών υπολογιστών».

Τότε έγινε η πρώτη αναφορά στην γλώσσα προγραμματισμού Pascal,σαν ένα από τα πιο διαδεδομένα εργαλεία ανάπτυξης εφαρμογών της δεκαετίας του ’70,αλλά και του ‘80.Ακόμα και σήμερα υ-πάρχουν επαγγελματίες προγραμματιστές που γράφουν τα προγράμματά τους χρησιμοποιώντας την Pascal, αναπτύσσοντας αξιόπιστες εφαρμογές, με περιορισμένες όμως δυνατότητες, λόγω της εξέλιξης των σύγχρονων γλωσσών προγραμματισμού. Την δεκαετία του ’60,οι πιο σημαντικές γλώσσες προγραμματισμού, που χρησιμοποιούνταν μόνο στα ερευνητικά κέντρα των πανεπιστημίων, ήταν η Fortran, η Cobol και η Algol. Αυτές οι γλώσσες προγραμματισμού είχαν δημιουργηθεί με βάση τις επιστημονικές ανάγκες των ιδρυμάτων στα οποία είχαν εφαρμογές. Γι’ αυτό τον λόγο, οι περισσότεροι από τους δημιουργούς τους, ήταν επιστήμονες με μόρφωση υψηλού επιπέδου. Με αυτά τα δεδομένα, για να χρησιμοποιηθούν αυτές οι γλώσσες προγραμματισμού για την συγγραφή προγραμμάτων, απαιτούνταν ειδικές γνώσεις. Το συντακτικό, οι λέξεις, οι φράσεις και γενικότερα οι εντολές της Fortran για παράδειγμα, δεν είναι τόσο εύκολα στην εκμάθηση και την χρήση, ειδικά για εκείνους που ξεκινάνε με τον προγραμματισμό, ή και γενικότερα με τον κόσμο των ηλεκτρονικών υπολογιστών. Χρειάζεται, και είναι απαραίτητο, να υπάρχουν ειδικές γνώσεις Μαθηματικών και Φυσικής, ώστε να μπορεί κανείς να ξεκινήσει με καλές προοπτικές την εκμάθηση μιας τέτοιας γλώσσας προγραμματισμού. Ένα άλλο μεγάλο πρόβλημα ήταν ότι οι αυτές οι γλώσσες υλοποιούνταν, «έτρεχαν», μόνο σε μεγάλους υπολογιστές και όχι σε μικρά μηχανήματα. Έτσι κάποιος μπορούσε να δουλέψει μόνο στα εργαστήρια των πανεπιστημιακών σχολών, και όχι σε άλλους χώρους, όπως π.χ. στο γραφείο ή ακόμα και στο σπίτι. Στην προσπάθεια να δημιουργηθεί ένα πιο απλό εργαλείο ανάπτυξης εφαρμογών, μια πιο εύκολη γλώσσα προγραμματισμού, ο καθηγητής του πολυτεχνείου της Ζυρίχης,Niklaus Wirth,παρουσίασε το 1968 ένα πρόγραμμα που έμελλε να είναι και η πρώτη ανεπίσημη έκδοση της Pascal.Προς τιμήν του μεγάλου εφευρέτη ο Niklaus Wirth,ονόμασε το δημιούργημά του με το όνομα του μεγάλου αυτού μαθηματικού. Το πρόγραμμα

αυτό είχε συνταχθεί σε Fortran και χρησιμοποιήθηκε μόνο τα τρία πρώτα χρόνια, αφού αργότερα αντικαταστάθηκε το 1971 από την πρώτη επίσημη έκδοση της Pascal. Ο Wirth κατόρθωσε να δημιουργήσει με πολύ προσπάθεια ένα πρόγραμμα που μπορούσε να λειτουργήσει και σε μικρούς υπολογιστές, (microcomputers), όπως λέγονταν τότε τα σημερινά PC’s, (Personal Computers). Εκείνη την εποχή η μόνη δυνατότητα για να μάθει κάποιος προγραμματισμό, ήταν να σπουδάζει στα εκπαιδευτικά ιδρύματα που διέθεταν μεγάλους υπολογιστές, και αυτά ήταν ελάχιστα. Με την Pascal του Niklaus Wirth,όποιος διέθετε έναν μικροϋπολογιστή μπορούσε να διαβάσει και να μελετήσει προγραμματισμό ακόμα και στο σπίτι του, αν φυσικά διέθετε τα κατάλληλα βιβλία και κυρίως την διάθεση να προσπαθήσει. Η Pascal είναι μια γλώσσα υψηλού επιπέδου, διαθέτει εύκολο συντακτικό και χρησιμοποιείται για δομημένο προγραμματισμό, (structured programming). Σε αυτό το είδος προγραμματισμού δημιουργούμε προγράμματα, αναπτύσσοντας τον κώδικα ξεχωριστά κατά τμήματα, ανάλογα σε ποιές διαδικασίες έχουμε χωρίσει την εφαρμογή μας. Σήμερα η Pascal χρησιμοποιείται κυρίως για την εκμάθηση των βασικών αρχών του προγραμματισμού σε αρχάριους σπουδαστές και φοιτητές Πληροφορικής. Η πιο σύγχρονη έκδοσή της γλώσσας αυτής είναι το πρόγραμμα Delphi,που αναπτύσσει εφαρμογές κάθε είδους για Windows. Ξεκινώντας με τις βασικές αρχές της Pascal και συνεχίζοντας με το Delphi,μας δίνεται η δυνατότητα να δημιουργήσουμε σύγχρονα προγράμματα που μπορούν να περιλαμβάνουν κίνηση, ήχο και εικόνα, δηλαδή εφαρμογές πολυμέσων,(multimedia). Υ.Γ. Στην συγγραφή του άρθρου για τον «Λευκαδίτικο Λόγο», χρησιμοποιήθηκε σαν πηγή δεδομένων το βιβλίο του Michael Yester, (οικονομολόγου με master στην επιστήμη των ηλεκτρονικών υπολογιστών), με τίτλο «Χρήση και εφαρμογές της Turbo Pascal 6.0», που έχει εκδοθεί από τις εκδόσεις «Μ.Γκιούρδας» το 1991.