BASICインタープリタ

BASICインタープリタは、ユーザーがBASIC言語でプログラムを入力して実行できるようにするインタープリタであり、マイクロコンピュータ時代の初期には、コンピュータが起動するデフォルトのアプリケーションでした。ユーザーは、BASIC インタープリタを使用してプログラムを入力したり、ストレージ (最初はカセット テープ、その後フロッピー ディスク)からプログラムをロードしたりすることが想定されていました。

BASIC インタープリタは歴史的に重要な意味を持つ。マイクロソフトが最初に販売した製品は BASIC インタープリタ ( Altair BASIC ) であり、これが同社の成功への道を開いた。Altair BASIC 以前は、マイクロコンピュータはマシンコードでプログラムする必要のあるキットとして販売されていた(たとえば、Apple I )。Altair 時代には、BASIC インタープリタは別売りで、組織ではなく個人に販売された最初のソフトウェアとなった。Apple BASIC は Apple の最初のソフトウェア製品であった。MITS Altair 8800の後、マイクロコンピュータは独自の BASIC インタープリタをバンドルして出荷されることが期待された (たとえば、 BASIC の複数の実装があったApple II )。マイクロソフトの Altair BASIC の価格に対する反発も、Tiny BASIC の実装全般、特に Palo Alto Tiny BASIC の初期の共同ソフトウェア開発につながった。

コンピュータの性能が向上し、関連するプログラムが長くなりすぎて、入力するのが妥当な配布形式ではなくなったため、BASIC インタープリタは使用されなくなりました。ソフトウェアは、コンパイル済みでフロッピー ディスクや電子掲示板システムで送信されることが多くなり、ソース リストの必要性は低下しました。さらに、 MS-DOSやMac GUIなどのますます洗練されたコマンド シェルが主要なユーザー インターフェイスになり、BASIC がシェルとして機能する必要性はなくなりました。BASIC インタープリタを主要な言語およびシステム インターフェイスとして使用することは、1980 年代半ばまでにほぼなくなりました。

BASIC はタイムシェアリング時代の幕開けに貢献し、マイクロコンピュータ時代には主流となり、その後 DOS と GUI 時代には単なるアプリケーションのひとつとして衰退し、現在はゲーム開発、レトロコンピューティング、教育に関連するいくつかのニッチな分野で生き残っています。

BASIC は、最初はインタープリタではなくコンパイルアンドゴーシステムとして実装され、タイムシェアリングシステムへの幅広い動きの一環として登場しました。ゼネラルエレクトリックは、ダートマスタイムシェアリングシステムとそれに関連するダートマス BASICに取り組んでおり、独自の基盤オペレーティングシステムを作成し、マーク I と呼ばれるオンラインタイムシェアリングシステムを立ち上げました。このシステムは、BASIC コンパイラ (インタープリタではない) を主なセールスポイントの 1 つとしていました。この新興分野の他の企業もすぐに追随しました。1970 年代初頭までに、BASIC は汎用メインフレームコンピューターでほぼ普遍的になりました。^[1]

BASIC は、統合された行編集を念頭に設計された合理化された言語であるため、タイムシェアリング サービスと同時期に出現したミニコンピュータ市場への移植に自然に適していました。これらのマシンは、メイン メモリが非常に小さく (現代の用語で言うと 4 KB 程度)、コンパイラを実用的にするハード ドライブなどの高性能ストレージを備えていませんでした。対照的に、インタープリタは、パフォーマンスを犠牲にして、コンピューティング リソースが少なくて済みました。1968 年、ヒューレット パッカードは、HP Time-Shared BASICインタープリタをベースにしたシステムであるHP 2000 を発表しました。^[2] 1969 年、ダン ペイマーとアイラ バクスターは、データ ジェネラル Nova用に別の初期の BASIC インタープリタを作成しました。^[3]

抵抗した企業のひとつが、ミニコンピュータの大手ベンダーであるDigital Equipment Corporation (DEC) だった。同社は、1960 年代初頭にスタンフォード研究所の DEC マシンで開発されたJOSSをベースにした、FOCALという新しい言語をリリースしていた。JOSS は多くの点で BASIC に似ており、FOCAL は、4 KB のメイン メモリを搭載することが多かったPDP-8などの非常に小さなメモリ システムで動作するように設計されたバージョンだった。1960 年代後半までに、DEC の営業担当者、特に教育販売部門の営業担当者は、潜在的な顧客が FOCAL に興味を示さず、他のシステムを探していることに気付いた。このため、David H. Ahl は、PDP-8 やその他の DEC マシン用の BASIC を作成するプログラマーを雇った。その年のうちに、JOSS や FOCAL などの代替品に対する関心は完全に消え去った。^[4]

1970 年代半ばに最初のマイクロコンピュータが導入されると、BASIC は爆発的に成長し続けました。これは、マイクロコンピュータに興味を持つ若い設計者やコンピュータ愛好家の間ではよく知られていたという利点があり、彼らの多くはミニやメインフレームで BASIC を見たことがあるからです。BASIC は、訓練を受けていない人でも使用できるほど高水準でありながら、当時のマイクロコンピュータに収まるほど小さい数少ない言語の 1 つでした。1972 年、HP は読み取り専用メモリ(ROM) にBASIC Plusインタプリタを搭載したHP 9830Aプログラム可能なデスクトップ電卓を発表しました。^[5]

1974年6月、イリノイ大学アーバナシャンペーン校のアルフレッド・ウィーバー、マイケル・ティンダル、ロナルド・ダニエルソンは、同名の論文で「Intel 8008マイクロプロセッサ用のBASIC言語インタープリタ」の作成が可能であることを証明したが、そのアプリケーションはIBM 360/75の8008シミュレータに展開され、16KBを必要とした。^[6]

1975年1月、Altair 8800が発表され、マイクロコンピュータ革命の火付け役となった。BASICの最初のマイクロコンピュータ版の1つは、ゲイツ、アレン、モンテ・ダビドフが新たに設立した会社、Microsoftのために共同で作成した。これは、マシン自体の発売直後にMITSからAltair 8800用のパンチテープ形式でリリースされ、 ^[7] BASICが初期のマイクロコンピュータの主要言語として紹介された。

1975年3月、スティーブ・ウォズニアックはホームブリュー・コンピュータ・クラブの初会合に出席し、自分のコンピュータの設計を練り始めた。クラブのメンバーはアルタイルBASICに興奮した。^[8]ウォズニアックは自分のマシンには独自のBASICが必要だと結論付けた。当時彼はヒューレット・パッカードで働いており、同社のミニコンピュータ方言であるHP Time-Shared BASICを自分のバージョンのベースとして使用した。Integer BASICはApple I用にカセットでリリースされ、1977年夏にApple IIが出荷されたときにROMで提供された。 ^[9]

Homebrew Computer Club の他の会員が紙テープで Altair BASIC のコピーを配布し始めたため、Gates はOpen Letter to Hobbyistsを書き、この初期のソフトウェア著作権侵害の例について苦情を述べた。Bob Albrecht はGate の手紙に応えて、また 4KB マシンで有効に動作するさらに小型の BASIC を作成する目的で、^Dennis Allisonに独自の言語バリエーションを作成するよう促した。BASIC 言語のインタープリタの簡素化されたバージョンを設計および実装する方法は、 Allison によって 1975 年に発行されたPeople's Computer Companyニュースレターの最初の 3 四半期号の記事で取り上げられ、実装はDr. Dobb's Journal of Tiny BASIC Calisthenics & Orthodontia: Running Light Without Overbyteでソース コード付きで公開された。これにより、機能追加やその他の改良が施された多種多様なTiny BASICが誕生し、Homebrew Computer ClubのメンバーであるTom PittmanとLi-Chen Wangによるバージョンがよく知られるようになりました。 ^[10] Tiny BASICはオープンに公開され、Wangは他の人にソースコードをコピーするよう促すために「コピーレフト」という用語を作り出しました。愛好家や専門家が独自の実装を作成したため、Tiny BASICはフリーソフトウェア運動以前から存在していたフリーソフトウェアプロジェクトの一例となりました。

多くの企業がBASICインタープリタを開発しました。1976年にSCELBIは8008用のSCELBALを発表しました^[11]。また、アイダホ大学とローレンス・リバモア研究所は、浮動小数点サポートを含むLLL BASICをパブリックドメインで公開すると発表しました^[12] 。 1977年には、Apple IIとTRS-80 Model Iにそれぞれ2つのバージョンのBASICがあり、マシンの初期リリース時に導入された小型バージョンと、プラットフォームへの関心が高まるにつれて後に導入されたライセンス版のMicrosoftバージョンでした。

Microsoft は自社のインタープリタをMOS 6502に移植し、MOS 6502 はすぐに 8 ビット時代の最も人気のあるマイクロプロセッサの 1 つとなった。Commodore PETなどの新しいマイクロコンピュータが登場し始めると、その製造元はハードウェア機能に合わせてカスタマイズされた Microsoft BASIC のライセンスを供与した。1978 年までに、MS BASIC は事実上の標準となり、1980 年代のほぼすべての家庭用コンピュータはROMに MS BASIC を組み込んでいた。1980 年に、他の言語やPC DOS を含むより大規模なライセンス契約の一環として、 IBM は Atari からの提案を拒否し、代わりに自社の実装よりも MS-BASIC のライセンスを供与し、最終的に 4 つのバージョンのIBM BASIC をリリースしたが、各バージョンは以前のインタープリタよりもはるかに大きくなっていた (たとえば、Cartridge BASIC は 40 KB を占めていた)。^[13] IBM PCチームのリーダーであるドン・エストリッジは、「IBMには優れたBASICがある。好評を博し、メインフレーム・コンピュータ上で高速に動作し、マイクロコンピュータのBASICよりもはるかに機能的である...しかし、そのユーザー数はMicrosoft BASICのユーザー数と比較すると微々たるものだ。Microsoft BASICは世界中に何十万人ものユーザーがいた。それにどう反論するつもりだ？」と語った^。[14] （これらの異なる実装のその後の歴史については、Microsoft BASICを参照。）

多くのベンダーは「それに異論を唱え」、他の企業を使用したり、独自のインタープリタを書いたりした。1978年9月、Shepardson Microsystemsは、 Z80ベースのCromemco S-100バスマシン用のCromemco 16K Structured BASICを完成させていた。^{[15] [16]}その後、Paul LaughtonとKathleen O'Brienは、基本的に6502に移植されたCromemco BASICの縮小版としてAtari BASIC ^{[17]を作成した。 [18]} 1979年、Warren RobinettはAtari, Inc.向けにBASICプログラミングカートリッジを開発したが、これは9行のコード（合計64文字）のプログラムしかサポートしていなかった。また1979年、Texas InstrumentsはTI-99/4とともにTI BASICをリリースし、TI-99/4Aとして改良されたときに約300万台のシステムを販売した。Sinclair BASICは、 Nine TilesのJohn GrantとSteve VickersによってZX-80用に開発されました。1980年にAcorn ComputersのSophie WilsonがAtom BASICを開発し、後にBBC BASICへと進化させました。これは、 COMALに触発された名前付き/手続きと関数、ループ、構造を備えた構造化BASICプログラミングを提供する最初のインタープリタの1つです。^{[19] [20]} Jan Jonesは、構造化プログラミングをサポートする別の英国のBASICであるSuperBASICをSinclair QL用に開発しました。1983年にRandall HydeはColeco Adam用にSmartBASICを開発しました。^[21] Richard Clayton、Chris Hall、Paul Overellは、BBC Micro用にMallard BASICを、Amstrad CPC用にLocomotive BASICを開発しました。^[22] 1985年にMetaComCoはAmiga用のABasiCとAtari ST用のST BASICをリリースした。 DEF PROCDEF FNREPEAT UNTILIF THEN ELSE

1978年、デビッド・リアンは『BASICハンドブック：BASICコンピュータ言語百科事典』の初版を出版し、78台以上の異なるコンピュータのキーワードを文書化した。1981年までに第2版は250台以上の異なるコンピュータのキーワードを文書化し、マイクロコンピュータ時代の爆発的な成長を示した。^[23]

ディスク オペレーティング システムとその後のグラフィカル ユーザー インターフェイスの登場により、BASIC インタープリタは、コンピューターの電源を入れたときにユーザーが最初に目にするプロンプトではなく、多くのアプリケーションのうちの 1 つになりました。

1983年、TRS-80 モデル100 ポータブルコンピュータがデビューしました。そのMicrosoft BASIC実装は、2つの理由で注目に値しました。第一に、プログラムは1行ずつ入力するのではなく、シンプルなテキストエディタTEXTを使用して編集されました（ただし、行番号は依然として必要でした）。^{[24]第二に、これは}ビル・ゲイツが個人的に開発した最後のMicrosoft製品でした。^{[25] [26]}

同じく1983年、マイクロソフトはGW-BASICをDOSにバンドルし始めた。機能的にはIBM BASICAと同一であるBASICインタープリタは完全に自己完結的な実行ファイルであり、オリジナルのIBM PCにあったカセットBASIC ROMを必要としなかった。マーク・ジョーンズ・ロレンゾによると、この言語の範囲を考えると、「GW-BASICは、Altairにまで遡るマイクロソフトの行番号付きBASICファミリーの最高峰であり、おそらく行番号付きBASIC全般の中でも最高峰である」とのことだ。^[27] MS-DOS 5.0のリリースにより、GW-BASICはQBasicに取って代わられた。

MacBASICは、オリジナルのMacintoshコンピュータ用の完全にインタラクティブな開発環境を特徴とし、ドン・デンマン、^[28]マリアンヌ・シウン、ラリー・ケニオン、ブライアン・スターンズによって開発された。^{[29] MacBASICは1985年に}ベータ版ソフトウェアとしてリリースされ、ダートマス大学コンピュータサイエンス学部などのプログラミング入門コースで採用された。これは、マイクロソフトのBASICに取って代わられた2番目のアップル社開発BASICとなる運命にあった。1985年11月、アップル社は、 Apple IIでのBASICのライセンスを延長するというマイクロソフトとの契約の一環として、突然プロジェクトを終了した。^{[30] [31]}

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BASICインタープリタはアメリカやイギリスだけで開発されたものではない。1984年、ハドソンは任天堂のファミリーコンピュータビデオゲームコンソール用に日本市場向けにファミリーBASICをリリースした。これはシャープMZ80用のハドソンBASIC（英語キーワード付き）をベースにした、ゲームプログラミング用に設計された整数のみの実装であった。^[32] Turbo-Basic XLはフランク・オストロフスキーによって開発され、ドイツのコンピュータ雑誌ハッピーコンピュータの1985年12月号で発表されたAtari BASICの互換スーパーセットであり、タイプインプログラムとして公開された最後のインタープリタの1つである。この言語にはインタープリタに加えてコンパイラが含まれており、構造化プログラミングコマンドを備えていた。さまざまなDOSシステムで動作するいくつかの修正版が他の作者によってリリースされた。フランスでは、フランソワ・リオネとコンスタンティン・ソティロプロスがマルチメディアに重点を置いた2つのBASICインタープリタを開発した。 1988年にAtari ST用のSTOS BASIC、^[33]と1990年にAmiga用のAMOS BASICである。

1991年5月、マイクロソフトは、コンポーネントオブジェクトモデル（COM）プログラミングモデルで知られる第3世代のイベント駆動型プログラミング言語であるVisual Basicをリリースしました。 ^[34] Visual Basicは、グラフィカルユーザーインターフェイス（GUI）アプリケーションの迅速なアプリケーション開発（RAD） 、データアクセスオブジェクト、リモートデータオブジェクト、またはActiveXデータオブジェクトを使用したデータベースへのアクセス、およびActiveXコントロールとオブジェクトの作成をサポートしていました。Visual Basicは、独自の社内アプリケーションと公開アプリケーションの開発に使用されました。

1993 年、Microsoft はMicrosoft Officeアプリケーション用のスクリプト言語であるVisual Basic for Applicationsをリリースしました。これは、 Word のWordBASIC (1989 年に導入) などの以前のアプリケーション固有のマクロプログラミング言語の機能を置き換え、拡張したものです。

1996年にマイクロソフトは、Internet Explorerで閲覧するウェブページにインタラクティブなクライアント側機能を追加するためのJavaScriptの代替としてVBScriptをリリースした。^[35]

1999年、Benoît Minisiniは、Linuxへの移行を決定したVisual Basic開発者向けの代替としてGambasをリリースしました。^[36]

2000年、リー・バンバーとリチャード・ヴァナーは、Microsoft Windows用のゲーム作成システムであるDarkBASICと、それに付随するIDEおよび開発ツールをリリースした。^[37]

2001年にSmallBASICがPalm PDA向けにリリースされました。^{[38] Palm用の別のBASICインタープリタは、} Chipmunk Basicから派生したHotPaw BASICでした。

2002年に、エマニュエル・シャイユ、パスカル・マヌリー、ブルーノ・パガーノは、 Objective Camlを使ったアプリケーション開発の例としてTiny BASICを出版した。^[39]

2011年、マイクロソフトはSmall Basic（SmallBASICとは別）を、教育カリキュラム^[40]と入門ガイド^{[41]とともにリリースしました。これは、} Scratchなどのビジュアルプログラミング言語を学んだ学生がテキストベースのプログラミングを学習できるように設計されています。^[42]関連するIDEは、構文の強調表示、インテリジェントなコード補完、エディター内ドキュメントへのアクセスなどの機能を備えた簡素化されたプログラミング環境を提供します。 ^[43]この言語には14個のキーワードしかありません。^[44] 2019年、マイクロソフトはSmall Basic Online（SBO）を発表し、学生がWebブラウザーからプログラムを実行できるようにしました。^{[45] [46]}

2014年、ロビン・H・エドワーズはArduino用にArduino BASICをリリースし、現在では広くフォークされた実装となっている。^[47]同じ名前の別の実装は、1984年にゴードン・ブランドリーが68000 Tiny BASIC用にパロアルトTiny BASICから採用したもので、後にマイク・フィールドによってC言語に移植された。^[48]

現在、多くの BASIC インタープリターが、Apple App StoreまたはAndroid 用のGoogle Playストアを通じて、スマートフォンやタブレット向けに提供されています。

今日では、BASICインタープリタのコーディングはレトロコンピューティングの趣味の一部となっています。大容量のRAMを搭載したシステム上の高水準プログラミング言語により、BASICインタープリタの実装が簡素化されています。たとえば、実装言語が疎行列をサポートしていれば行管理はシンプルです。連想配列を使用すれば変数管理はシンプルです。eval関数を使用すればプログラムの実行も簡単です。例として、Haskellで書かれたオープンソースプロジェクトのVintage BASIC ^[49]やOCaml Tiny BASICを参照してください。

当初、インタープリタはコンピュータハードウェアにバンドルされていたか、カスタムサービスとして開発されていましたが、1960年代後半に組織向けに独立してパッケージ化されたソフトウェアを生産する業界が出現しました。^[50] BASICインタープリタは最初はマイクロコンピュータとは別に販売され、その後組み込まれ、DOS時代には再びアプリケーションとして販売されるようになりました。

市場が ROM に移行すると、BASIC インタープリタのサイズを決める上で ROM のサイズが重要になりました。RAM は 4 KB チップとして販売されていたため、Altair BASIC は当初、4K、8K、12K の個別のエディションでパッケージ化されていました。これは ROM チップにも引き継がれ、メーカーは価格目標やその他の制約を考慮して、設計に組み込める ROM チップの数を決定しました。

BASIC の最初の実装であるDartmouth BASICはコンパイラでした。通常、コンパイラは複数のステップから成るプロセスでプログラム全体を検査し、ソース コードを参照せずにホスト コンピュータの基盤となるマシン言語で直接実行可能な 2 番目のファイルを生成します。このコードは、言語のランタイム システムで事前に記述されたルーチンの呼び出しで構成されることがよくあります。実行可能ファイルは通常、それを作成したソース コードよりも小さくなります。

コンパイラの主な欠点は、少なくとも歴史的には、大量の一時メモリを必要とすることです。コンパイラが動作すると、元のソース コードとともにメモリ内に保持される出力ファイルが増え続けます。一時的な参照用の追加メモリ、特に BASIC の場合は行番号が、メモリ要件に追加されます。当時のコンピュータのメモリ量は非常に少なかったです。現代の用語で言えば、一般的なメインフレームのメモリは 64 KB 程度です。タイムシェアリング システム (1960 年代のほとんどの BASIC に該当) では、そのメモリは多くのユーザー間で共有されていました。

コンパイラを動作させるには、システムに何らかの高性能な二次記憶装置（通常はハードドライブ）が必要でした。プログラムの編集は、ユーザーのソース コードを一時ファイルに書き込む専用環境で行われました。ユーザーがプログラムを実行すると、エディターは終了してコンパイラを実行し、コンパイラはそのファイルを読み込んで実行可能コードを生成し、最後にコンパイラが終了して結果のプログラムを実行します。このようにタスクを分割することで、BASIC システム全体の各部分に必要なメモリ量が削減されました。つまり、どの時点でも、エディター、コンパイラ、またはランタイムのみをロードすればよく、残りはストレージ上にありました。

メインフレームのメモリ容量は小さかったが、ミニコンピュータのメモリ容量はさらに小さく、1960 年代には 4 KB と 8 KB のシステムが一般的だった。しかし、それよりはるかに重要なことは、ミニコンピュータには高性能ストレージがまったくない傾向があったことだ。初期の設計のほとんどでは、パンチ テープが主要なストレージ システムとして使用され、磁気テープシステムはハイエンド市場向けだった。このような環境では、ソースを書き出してコンパイルし、その結果を実行するシステムには数分もかかっただろう。こうした制約のため、インタープリタが急増した。

インタープリタは、最終的にはコンパイラと同じ基本的なタスクを実行し、ソース コードを読み取り、それをランタイム関数を呼び出す実行可能命令に変換します。主な違いは、さまざまなタスクを実行するタイミングです。コンパイラの場合、ユーザーには単一の操作のように見える間にソース コード全体が変換されますが、インタープリタはソースを 1 文ずつ変換して実行します。結果として得られるマシン コードは出力ではなく実行され、その後そのコードは破棄されて、次の文でプロセスが繰り返されます。これにより、実行可能ファイルの作成中に何らかの形式の二次ストレージが不要になります。主な欠点は、全体のプロセスのさまざまな部分を分割できなくなることです。ソースをマシン操作に変換するために必要なコードは、それを実行するために必要なランタイム (ほとんどの場合、ソース コード エディターも) とともにメモリにロードする必要があります。

これらすべてのコンポーネントを備え、少量のメモリに収まり、ユーザーのソース コードを格納するためのスペースも確保した言語を作成することは大きな課題ですが、二次ストレージの必要性がなくなり、初期のミニコンピュータや家庭用コンピュータ革命の歴史の大部分において唯一の実用的なソリューションでした。

最初のインタプリタの言語設計は、他の実装を参照するだけで済んだ。例えば、ウォズニアックがBASICを設計する際に参考にしたのは、HP BASICのマニュアルと『101 BASIC Computer Games』だった。これらの資料をもとに、ウォズニアックは言語の構文チャートを描き始めた。 ^{[51]彼は、} HPのBASICが『101 Games』で使われていたDEC BASICと大きく異なることを知らなかった。この2つの言語は、主に文字列処理と制御構造が異なっていた。^{[52]整数のみの実装である}Data General Business Basicが、Atari BASICのインスピレーションとなった。^[53]

対照的に、スタンフォード大学のコンピュータサイエンス学部の一員であったデニス・アリソンは、言語の簡易版の仕様を書いた。^{[54]アリソンは、}ミニコンピュータでBASICを見て、それがAltairのような新しいマシンに最適であると感じたホームブリュー・コンピュータ・クラブのボブ・アルブレヒトから標準の作成を促された。アリソンの提案した設計は整数演算のみを使用し、配列や文字列操作はサポートしていなかった。目標は、プログラムを2～3キロバイトのメモリに収めることだった。Tiny BASICの全体的な設計は、1975年9月のPeople's Computer Company（PCC）ニュースレターで発表された。

文法は、バッカス・ナウア記法で以下に列挙されている。^[55]リスト中のアスタリスク（「*」）は、その左側にあるオブジェクトの0個以上を表す（ただしterm、「 」の定義中の最初のアスタリスクは乗算演算子である）。括弧はオブジェクトをグループ化し、イプシロン（「ε」）は空集合を表す。コンピュータ言語の文法表記では一般的であるが、縦棒（「|」）は選択肢を区別し、別の行に列挙されている場合も同様である。記号「 」は復帰改行CRを表す。

    行 :: =数値ステートメントCR |ステートメントCRステートメント:: = PRINT式リストIF式relop式THENステートメントGOTO式INPUT変数リストLET var =式GOSUB式RETURN CLEAR LIST RUN END式リスト:: = (文字列|式) ( , (文字列|式) ) *変数リスト:: = var ( , var ) *式:: = ( +|-|ε )項(( +|- )項) *項:: =因子(( * | / )因子) *因子:: = var |数値| (式) var :: = A | B | C ... | Y | Z数値:: =数字数字*数字:: = 0 | 1 | 2 | 3 | ... | 8 | 9 relop :: = < ( >| = |ε ) | > ( <| = |ε ) | =      
 
       
                       
                   
                   
                     
                   
                  
                  
                  
                  
                  
 
         
 
        
 
         
 
        
 
          
 
               
 
       
 
                  
 
            

この構文は単純ではあったが、1つの革新が加わった。GOTOそれは、GOSUB行番号ではなく式を取ることができるようになったことで、 BASICに典型的な構造のswitch文ではなく、割り当てられたGOTO ^[56]を提供できるようになったことである。 ON-GOTO/GOSUB

シンクレアBASICは、 1978年のアメリカ規格協会（ANSI）のMinimal BASIC標準を言語定義として使用していましたが、それ自体は整数演算のみの不完全な実装でした。^[57] ANSI標準は、マイクロコンピュータ用の第1世代のインタープリタの設計後に発行されました。

BASICインタプリタの共通コンポーネント: ^[58]

• I/Oと割り込み処理
  • キーボードと画面
  • ファイル入出力（ある場合）
• 編集ルーチン
  • コマンドライン
  • プログラムの編集と保存
• 実行ルーチン
  • 解析と解釈
  • 算術パッケージ
  • メモリ管理
    • シンボルテーブル（ある場合）
    • ガベージコレクション（ある場合）

初期のマイクロコンピュータには開発ツールがなく、プログラマーはミニコンピュータ上でコードを開発するか、手作業で開発していました。たとえば、ディック・ホイップルとジョン・アーノルドは、8進数を使用して、Tiny BASIC Extended を直接マシンコードで記述しました。^[59]ロバート・ウイタウィクは、リーガルパッドでSWTPC ( 6800システム) 用の MICRO BASIC を手書きしました。 ^{[60]スティーブ・ウォズニアックは、}アセンブラコードの命令をマシンコードに変換して結果をコンピュータにアップロードすることで、Integer BASICのコードを手作業で記述しました。 ^{[61] (このため、プログラムを変更するのは非常に困難で、ウォズニアックは}スティーブ・ジョブズが BASIC のライセンスを取得したのに間に合うほど迅速に修正することができませんでした。^[62] )

ゲイツとアレンは、インタープリタを開発しテストするための Altair システムを持っていなかった。しかし、アレンは以前のベンチャー企業Traf-O-Data用に、 PDP-10タイムシェアリングコンピュータで動作するIntel 8008 エミュレータを書いていた。アレンはこのエミュレータを Altair プログラマ ガイドに基づいて改造し、ハーバードの PDP-10 でインタープリタを開発しテストした。^[63]ハーバードがこのシステムの使用を中止したとき、ゲイツとアレンはボストンのタイムシェアリング サービスからコンピュータ時間を買って、BASIC プログラムのデバッグを完了した。ゲイツは、 1976 年の趣味人への公開書簡で、ソフトウェア開発の最初の 1 年間のコンピュータ時間の価値は 4 万ドルであると主張した。^[64]

アレンは機械語でハンドコードできなかったわけではない。インタープリタのデモのためにアルバカーキ空港に最終進入中、アレンはテープをメモリに読み込むブートストラッププログラムを書くのを忘れていたことに気付いた。8080 機械語で書いて、飛行機が着陸する前にアレンはプログラムを完成させた。プログラムを Altair にロードし、システムのメモリサイズを尋ねるプロンプトを見たとき初めて、インタープリタが Altair ハードウェアで動作することを知った。^{[65] [66]}

Tiny BASIC の多くのバージョンの中で最も人気のあるものの 1 つが Palo Alto Tiny BASIC、略して PATB でした。PATB は、非標準のニーモニックを使用したカスタムアセンブラ言語で記述された、1976 年 5 月版のDr. Dobbsに初めて登場しました。Li -Chen Wang は、汎用アセンブラを使用して、タイムシェア システムでインタープリタをコーディングしました。

アセンブリ言語の使用における例外は、バローズの大規模システム用のペイズリーXBASICインタープリタにALGOL 60が使用されたことである。 [ ^67]もう1つの例外は、タイプインプログラムであるクラシックBASICで、レナート・ベンショップがForthで記述し、オランダのForth雑誌Vijgeblad（1993年第42号）に掲載された。^[68]

インタプリタのソースコードはオープンソース（Tiny BASICなど）であったり、作者によって後から公開されたりすることが多かった。Atari BASICの完全な注釈付きソースコードと設計仕様は、1983年にThe Atari BASIC Source Bookとして出版された。^[69]

一部の BASIC インタープリタは、ネイティブマシン言語の上に抽象化と簡潔性のレイヤーを追加するために、仮想マシンの中間表現でコーディングされました。

仮想マシンはBASIC-PLUSなどのコンパイルアンドゴーシステムで使用されていましたが、これらはBASICコードを実行するためだけのものであり、構文解析するためのものではありませんでした。^[70]対照的に、Tiny BASICは、BASICステートメントを構文解析して実行（解釈）する仮想マシンとして実装されるように設計されました。このような実装では、Tiny BASICインタープリタ自体が仮想マシンインタープリタ上で実行されます。 ^[71]インタープリタプログラム全体の長さは、32のコマンドで構成される120の仮想マシン操作のみでした。^[72]したがって、仮想マシンアプローチを選択すると、メモリ空間と実装の労力が節約されますが、その上で実行されるBASICプログラムの実行はやや遅くなります。（ 抜粋とサンプルコマンドについては、「Tiny BASIC：仮想マシンでの実装」^{を参照してください。 ）}設計意図はTiny BASICで仮想マシンを使用することでしたが、すべての実装がそうだったわけではありません。

テキサス・インスツルメンツは、TI-99/4およびTI-99/4Aコンピュータ用に、GPL（Graphic Programming Language）と呼ばれる言語を使用した仮想マシンを設計した。 ^{[74] （} TI-BASICのパフォーマンスが遅いのは広く非難されているが、問題の一部は仮想マシンが8ビットの低速イン​​ターフェースを持つグラフィックスROMに格納されていたことにあった。）^[75]

Apple II ROMに関する誤解から、Integer BASICは仮想マシン、つまりApple ROMに含まれるSWEET16と呼ばれるカスタムアセンブラ言語を使用していると信じる人もいた。SWEET16は単純な16ビット仮想マシン内で実行されるバイトコードに基づいており、間接的な16ビットポインターと16ビット数学関数を介してメモリをアドレス指定することができ、それらを基礎となるマルチ命令8ビット6502コードに変換する必要はない。^[76]しかし、SWEET16はコアBASICコードでは使用されなかったが、後に行番号再設定ルーチンなどのいくつかのユーティリティを実装するために使用された。^[77]

当時のBASIC実装のほとんどは、言語インタープリタとラインエディタの両方の役割を果たしていた。BASICの実行中は、> コマンドプロンプトが表示され、ユーザーはそこに文を入力できた。^{[78]これは「}ダイレクトモード」と呼ばれていた。起動すると、BASICインタープリタはデフォルトでダイレクトモードに設定される。

先頭に数字を付けて入力された文は、プログラム記憶域に「遅延実行」として入力され、^[79]新しい行として、または以前に同じ番号を持っていた可能性のある行と置き換えられます。^[80]行番号なしで入力された文はコマンドと呼ばれ、すぐに実行されます。文のない行番号（つまり、キャリッジリターンが続く）は、以前に格納された行を削除します。

プログラムがメモリ内に存在し、ユーザーがRUNコマンドを入力すると、システムは「間接モード」に入ります。このモードでは、ポインターはプログラムの最初の行 (たとえば、行 10) を指すように設定されます。次に、その行の元のテキストがストアから取得され、ユーザーが直接モードで入力したかのように実行されます。次に、ポインターは次の行に進み、プロセスが続行されます。

異なる実装では、他のプログラム編集機能が提供されていました。Altair BASIC 8K にEDITは、1 行の編集モードに切り替えるコマンドがありました。Integer BASIC には、 などAUTOの特定の開始番号で行番号を自動的に入力しAUTO 100、新しい行ごとに最後の番号に 10 を追加するコマンドも含まれていました。 は、行AUTO 300,5番号を 300 から 5 ずつ増やして、300、305 のように番号付けを開始します。 を入力すると、自動番号付けはオフになりますMAN。^[81]一部のインタープリタは、行番号の再設定コマンドまたはユーティリティを提供していました。

RAM を節約し、実行速度を上げるために、すべての BASIC インタープリタは行のASCII文字の一部を他の表現にエンコードします。たとえば、行番号はバイトまたはワードとして保存される整数に変換され、キーワードには 1 バイトのトークンが割り当てられます(たとえば、MS-BASIC ではバイト値 145 として保存されます)。これらの表現は、プログラムを実行する PRINTときに読み取り可能なテキストに変換されます。LIST

トークン化の代替として、RAMを節約するために、Extended Tiny BASIC、^[82]、 Denver Tiny BASIC ^[83]、MINOL ^[84]などの初期のTiny BASIC実装では、キーワードが切り捨てられていました：PRfor PRINT、INfor INPUT、RETfor RETURN。完全な従来のキーワードは受け入れられませんでした。

対照的に、Palo Alto Tiny BASICは従来のキーワードを受け入れたが、どのキーワードも末尾にピリオドを付けて最小限の一意の文字列に省略することができた。例えば、はPRINTと入力できたP.が、他のバリエーションも機能した。このシステムは、PATBを使用したTRS-80のレベルI BASICPR.でも保持され、Atari BASICやさまざまなSharp Pocket ComputersのBASICにも見られました。^[85]

略語を展開するために、Atari BASIC トークナイザーは予約語のリストを検索し、指定された部分に一致する最初のものを見つけます。より一般的に使用されるコマンドは、 がREM先頭に付いて予約語のリストの最初にあります ( と入力できます.)。後でプログラムがLISTed されると、通常は完全な単語が書き出されます。MS BASIC では?の短縮形も許可されていましPRINTたが、リストするときにはそれを展開し、同義語ではなく略語として扱いました。

ほとんどの BASIC インタプリタは、少なくとも元のテキスト形式からさまざまなプラットフォーム固有の形式への変換を実行します。Tiny BASIC は単純な方で、行番号を 10 進形式から 2 進形式に変換するだけでした。たとえば、行番号「100」は 1 バイト値 $64 になり、メモリに格納するサイズが小さくなり、マシン コードで検索しやすくなります(Tiny BASIC のいくつかの設計では、行番号は 1 から 254 または 255 までしか許可されていませんでしたが、ほとんどは 2 バイト値と少なくとも 1 から 999 の行番号を使用しました)。行の残りの部分は元のテキスト形式のままでした。^[86]実際、Dennis Allison は、メモリの制約を考えると、トークン化の実装には節約できるコードよりも多くのコードが必要になると主張しました。^[87]

MS-BASIC ではさらに少し進んで、行番号を 2 バイトの値に変換し、FORやなどのキーワードをPRINT1 バイトの値である「トークン」に変換しました。^[88]トークン値には、実行時に簡単に区別できるように上位ビットが設定されていました。行のその他の部分はすべて元の形式のままでした。たとえば、次の行は次のようになります。

10（I=1から10まで）

次のようにトークン化されます。

$64$81 I$B211$A410

FORとの間のスペースはIトークン化された行に残り、変数名と定数はトークン化されないことに注意してください。このトークン化を実行するコードは「チャンカー」と呼ばれ、トークンとして認識されなかったものはすべて出力にコピーし直し、スペースはそのまま保持します。つまりPRINTA、 は2バイトで格納され、 はPRINT A3バイトで格納され、スペースを削除することはメモリの使用を改善するための一般的な方法でした。^[89] Sinclair BASICはこれをわずかに変更し、格納されたコードからスペースを削除して の間にコードに挿入しましたLIST。これにより、 はまだメモリ内で余分なバイトを占有しない PRINTAように見えます。PRINT A

対照的に、Integer BASIC は、行10 GOTO 100全体をトークンに変換し、すぐに読み取って実行できるようにします。MS-BASIC では、行は を生成し$64 $89 100、実行時に "100" が見つかるたびに 16 ビット形式に変換する必要があります。対照的に、Integer BASIC は数値変数もトークン化して、この変換を回避し、実行を高速化します。結果の 2 バイト値は、数字が続くことを示すプレフィックス バイトとともに、トークン化されたコードに挿入されます。プレフィックスは$B0から$B9までの値で、値の最後のニブルは元の値の最初の 10 進数です。"HELLO WORLD" などの文字列リテラルは、代わりに各文字の上位ビットを設定してエンコードされ、$C1として保存されます。変数名も同様の方法で変換され、エンコードされた文字は上位ビットがオンになり、名前内の数字は対応する$B0から$B9で表され、変数は$C1B5（トークンに縮小されない）としてエンコードされる。 ^[90]他にも多くの最適化が行われ、Microsoft BASICではキーワードに対して1つのトークンがあったが、Integer BASICでは3つのトークンがあった。1つはキーワードの後に​​引数が続かない場合、もう1つは算術式が続く場合、もう1つは文字列リテラルが続く場合であった。^[91]AA5PRINT

これをさらに進めると、Atari BASIC のトークナイザーは、入力または変更されたときに行全体を解析します。数値定数は 48 ビットの内部形式に解析され、その形式で行に配置されますが、文字列は元の形式のままですが、長さを表すバイトが先頭に付けられます。変数は、実行時ではなく、検出された時点でストレージが確保され、その名前はメモリ内のストレージ位置へのポインタに置き換えられます。シェパードソンは、この初期のトークナイズの概念を「プリコンパイル インタプリタ」と呼びました。構文エラーのあるステートメントは実際には保存できず、ユーザーはすぐに修正するように求められました。^[92]

Sinclairシステムなどの一部のインタープリタでは、基本的に、予約語を入力するための特別なキーストロークをユーザーに提供することで、トークン化をユーザーに行わせていました。最も一般的なコマンドは1回のキーストロークのみが必要です。たとえば、 PSpectrumで行の先頭で を押すだけで、完全なコマンド が生成されます。使用頻度の低いコマンドでは、より複雑なキーシーケンスが必要です。 ^[93]すべての行がキーワードで始まるため、 はオプションではなく、キーワードが入力された後、システムは文字ごとにテキストを受け入れる状態に戻ります。このアプローチの利点の1つは、トークナイザーが文字列とキーワードを混同しないことです。たとえば、 を使用すると、変数に名前を付けてその値を出力できます。 PRINTLETPRINTPRINT PRINT

多くの「ポケット コンピュータ」も同様に、1 回のキー操作 (場合によってはさまざまな種類のシフト キーが先行) を使用して、EXP、SQR、IF、PEEKなどの BASIC キーワード全体を表す 1 バイト (キーワード トークン) を生成します (シャープ ポケット コンピュータの文字セットやTI-BASICなど)。Bally Astrocadeの BASIC 拡張でもこれが使用されます。

有効な行番号は実装ごとに異なりますが、通常は 1 から 32767 までです。

BASIC インタープリタが使用するメモリのほとんどは、プログラム リスト自体を格納するために使用されていました。番号付きのステートメントは、線形コレクションとして実装されたスパース配列に順番に格納されます(行番号が複数回出現することはできないため、 技術的にはリストではありません)。

多くの Tiny BASIC 実装では、行は次のように格納されます。

• 行番号のバイナリ相当（サポートされている有効な行番号の範囲に応じて 1 バイトまたは 2 バイト）
• ASCII ソース ステートメント (可変長)
• キャリッジリターン（1バイト、13に設定）

Altair BASICに始まるMicrosoft BASICでは、行は次のように保存されていました。^[94]

• 次の行へのポインタ（2バイト）
• 行番号のバイナリ相当（2バイト、符号なし）
• トークン化されたソースステートメント（可変長）
• Null（1バイト、0に設定）

LLLベーシック: ^[95]

• 行番号のバイナリ相当（2バイト）
• 次の連続行への前方ポインタ（2バイト）
• ASCII ソース ステートメントの長さ (1 バイト)
• ASCII ソース ステートメント (可変長)

行の最大長は様々で、Palo Alto Tiny BASICでは行番号の10進表現を含めて64文字、Atari BASICでは120文字、Integer BASICでは128文字、^[96] MS-BASICでは255文字（行番号を含まない）であった。

インタプリタはプログラムを1行ずつ検索し、各行番号を確認します。新しい行番号よりも小さい場合は、新しい行に必要なスペースを確保するために、後の行をメモリ内で移動します。行番号が同じで、長さがまったく同じでない場合は、後続の行を前方または後方に移動する必要があります。^{[97] （メモリ内では常に順序が維持されるため、これらは}リンクリストではありません。）

Tiny BASIC では、これらの検索には行内のすべてのバイトをチェックする必要がありました。つまり、次の行の前のバイトを見つけるために、キャリッジ リターンに遭遇するまでポインターが何度も増分されます。一方、Altair BASIC と LLL BASIC では、ポインターは次の連続行の先頭に設定されます。これははるかに高速ですが、行ごとに 2 バイト必要でした。Tiny BASIC プログラムのサイズは 4 KB 以下であると想定されていたため、これはパフォーマンスを犠牲にしてメモリ使用量を最小限に抑えるという Tiny BASIC の一般的な設計哲学と一致していました。

ユーザーがLISTコマンド ラインに入力すると、システムはこれらの方法のいずれかを使用して行の配列をループし、行番号を 10 進形式に戻してから、トークンやその他のエンコードされた表現をデコードして、行の残りのテキストを出力します。

開発者が BASIC に構造化プログラミング構造を追加すると、行番号の必要性が完全になくなり、テキスト エディターが追加され、後には統合開発環境が追加されるようになりました。

ダートマス BASICおよび HP-BASIC では、変数名が最大 2 文字 (1 つの文字または 1 つの数字が続く文字、例: A から Z9) に制限されていました。MS-BASIC では、文字の後に任意の文字または数字が続く変数名 (例: A から ZZ) が許可されていましたが、後続の文字は無視されました。そのため、誤って変数 "LOSS" と "LOAN" を含むプログラムを作成し、これらが同じものとして扱われる可能性があり、"LOAN" に値を割り当てると、"LOSS" として意図された値が暗黙的に上書きされました。

整数BASICは、予約語が含まれていない限り、任意の長さの変数名（SUM、GAMEPOINTS、PLAYER2など）をサポートするという点で異例でした。^[98]多くの初期のBASICでは、変数にキーワードを使用できませんでした。「SCORE」は「SC」または「E」と解釈され、ORはキーワードでした。

文字列変数は、通常、BASIC の多くのマイクロコンピュータ方言で、名前の末尾に $ を付けることで区別され、値は「二重引用符」で区切られることで文字列として識別されることがよくあります。後の実装では、変数の型を指定するために他の句読点が使用されるようになりました。整数の場合は A%、単精度の場合は A!、倍精度の場合は A# です。

配列と (一部の実装では) 文字列を除き、またPascalやその他の構造化されたプログラミング言語とは異なり、BASIC では変数を参照する前に宣言する必要はありません。値は通常、デフォルトで 0 (適切な精度) または null 文字列になります。

Tiny BASIC では 26 個の 1 文字変数しか使用しなかったため、文字の ASCII 値をインデックスとする式を使用して、対応する名前を格納せずに変数を配列として格納できました。Palo Alto Tiny BASIC ではこれをさらに進め、変数の 2 バイト値はプログラム内の RAM の 130 バイト目 (ASCII 65、「A」の 2 倍) から 181 バイト目 (ASCII 90、「Z」の 2 倍、2 番目のバイトとして 1 を加えた値) に配置されました。^[85]

ほとんどの BASIC では、26 個をはるかに超える変数を持つことができるため、使用される変数専用の記憶容量を確保する シンボル テーブルが必要でした。

LLL BASICでは、シンボルテーブルの各エントリは次のように格納されていました。^[99]

• 変数名 (バイト 1: ASCII 文字、バイト 2: 0-9 ASCII またはバイナリ 0)
• 前方ポインタ（2バイト）
• 値 (要素ごとに 4 バイト、スカラー変数の場合は 1 要素、それ以外の場合は配列の DIMensioned と同じ数の要素)

ほとんどのBASICインタープリタとは異なり、UIUC BASICにはハッシュ関数があり、変数/関数/配列名の文字でハッシュし、そこから線形検索を実行します。UIUC BASICでは、シンボルテーブルエントリは次のようになります。^[58]

• フラグ（ビット 0: 使用中のエントリ、ビット 6: ユーザー定義関数、ビット 7: 配列}
• 変数名（バイト 1: ASCII 文字、バイト: 0-9 ASCII、「 」、または「(」)、または関数名（バイト 1: ASCII 文字またはトークン 154 FN、ASCII 文字)
• 値（5バイト）:
  • スカラーの浮動小数点値
  • 配列の定義 (最後の 3 バイト: 第 1 次元、第 2 次元、第 3 次元の上位次元。すべて 0 から始まると想定)
  • ユーザー関数 (最初の 2 バイトは関数のアドレス、バイト 3 は関数定義内のダミー変数パラメータへのシンボル テーブルの変位)。

Atari BASIC では、一連のポインタ (アドレス) がさまざまなデータを示していました。変数名は変数名テーブル(VNTP – 82, 83 _{16 ) に格納され、その値は}変数値テーブル(VVTP – 86, 87 ₁₆でポイント)に格納されていました。このように変数名を間接的に指定することで、変数への参照では、適切なテーブルへのエントリのアドレス指定に 1 バイトしか必要ありませんでした。文字列変数には独自の領域がありました。

BBC BASIC のパフォーマンス最適化の 1 つに、Microsoft BASICのように単一の長いリストではなく、変数の検索に複数のリンク リストを使用する方法があります。

BASICインタープリタを実行するために最初に使用されたほとんどのシステムのRAM容量が小さかったため、巧妙なメモリ管理技術を採用する必要があった。Altair BASICでは、セッション中に使用されていない三角関数用のスペースをユーザーが再利用できるようにした。PATBは、最も一般的なサブルーチンの開始をプログラムの先頭に配置し、RST3バイトのCALLオペコードではなく1バイトの8080オペコードで使用できるようにした。LLL BASICでは、異なる変数がコマンドモードでのみ、または実行時にのみ使用される場合、一部の変数は同じメモリ位置を占有した。^[100]

ビデオはメモリ アドレス指定可能であることが多く、特定のメモリ値を操作することで、特定の難解な機能を使用できました。たとえば、Applesoft BASIC では、アドレス 32 から 35 にテキスト ウィンドウ (グラフィックス ウィンドウではない) のサイズが含まれていました。コマンドPOKEとPEEK関数 ( DECsystem-10モニター^[101]などのマシン コード モニターから採用) は、さまざまな目的^[102]で直接メモリ アクセスを提供し、特に、入出力周辺機器などのコンピューターの特定の機能を制御するために、特別なメモリ マップされたハードウェア レジスタを変更する場合に使用されました。「メモリ マップ」(メモリ アドレスとその機能のリストという古風な意味) は、 PEEK および POKEでよく使用され、最もよく知られているメモリ マップの 1 つに、Ian Chadwick 著の 書籍Mapping the Atariがあります。

Microsoft インタープリタの一部の実装、たとえばTRS-80モデル I/III で実行されるものなどでは、インタープリタが使用するメモリの量をユーザーが指定する必要がありました。これは、実行速度を上げるために、解釈されたプログラムによって呼び出されるマシン言語サブルーチンのインストール用にメモリ領域を予約できるようにするためでした。モデル I/III の電源を入れると、この目的のために「メモリ サイズは?」というプロンプトが表示されます。

整数BASICは、その名前が示すように、その数学パッケージの基礎として整数を使用します。これらは、内部的に16ビットの数値、リトルエンディアン（6502と同様）として保存されます。これにより、計算の最大値は-32767から32767までになります。その範囲外の値が得られた計算ではエラーが発生します。^[103]

ほとんどの Tiny BASIC インタープリタ (および Sinclair BASIC 4K) は、浮動小数点をサポートしておらず、整数のみを使用した数学演算をサポートしていました。整数を使用すると、当時のほとんどの BASIC で使用されていた 32 ビットまたは 40 ビットの浮動小数点形式よりも、はるかにコンパクトな 16 ビット形式で数値を保存でき、より高速に読み取りおよび処理できます。ただし、これにより、汎用言語としての適用範囲が制限されていました。

Data General Business Basicなどのビジネス BASIC実装も整数のみですが、通常はより高精度です。つまり、「倍精度」、つまり32 ビット(プラスマイナス 2,147,483,648) と「三倍精度」 (プラスマイナス 1.4x10^14) です。

他のコンピュータ数値形式が使用されることもあった。例えば、MINOL Tiny BASICは符号なし バイトのみをサポートしていた^[84]し、MICRO-BASIC Tiny BASICは2進化10進数を使用していた^[104]。しかし、浮動小数点が主流となった。

浮動小数点がなぜそれほど重要視されたのか、その理由を端的に表す逸話が一つある。TRS-80 モデル I のオリジナルプロトタイプは、リーチェン・ワンのパブリックドメイン版Tiny BASICを実行していた。これはインタープリタに 2 KB のメモリしか必要とせず、初期のマシンの一般的な 4 KB メモリレイアウトでは、平均してさらに 2 KB がユーザープログラム用に空いていた。幹部へのデモンストレーション中、タンディ社の当時の社長チャールズ・タンディは給与を入力しようとしたができなかった。これは、Tiny BASIC が2 バイトの符号付き整数を使用し、最大値が 32,767 だったためである。その結果、製品版では浮動小数点演算が要求された。 ^{[105]これにより、タンディ社の従業員であるスティーブ・レイニンガーが、既存の 16 ビット整数コードを 32 ビット}単精度浮動小数点数を使用するバージョンに置き換えることになった。 ^[106]

SCELBAL は、1975 年に Wadsworth が8008 用の Machine Language Programmingで公開した浮動小数点ルーチンを使用していました。このルーチンは数値計算用の 32 ビット (4 バイト) 形式に基づいており、23 ビットの仮数、仮数用の 1 ビットの符号、7 ビットの指数、指数用の 1 ビットの符号で構成されていました。これらは逆の順序で構成されており、仮数の最下位バイトが最初のバイトに、次に中間バイト、そして最上位バイトが続き、上位ビットに符号が入っています。指数は最後に来て、やはり上位ビットに符号が入っています。 [ ^107]マニュアルには、エントリ ポイントや使用上の注意など、数学パッケージ全体のよく文書化されたアセンブリ コードが記載されています。^[108]

浮動小数点演算は、メインフレームの特徴であった科学的および商業的アプリケーション向けに十分に研究され開発された専門領域であり、通常はコンサルタントが扱われた。アレンとゲイツがAltair BASICを開発していたとき、ハーバード大学の同僚モンテ・ダビドフが整数演算から切り替えるよう説得した。彼らはダビドフを雇って、4KBのメモリ制限内に収まる浮動小数点パッケージを書かせた。スティーブ・ウォズニアックは、超越関数LOG、LOG10、およびEXPの実装をスタンフォード大学のロイ・ランキンに依頼した。 ^[109]しかし、ウォズニアックはInteger BASICへの浮動小数点サポートの追加を最後までやり遂げなかった。アイダホ大学のジョン・ディケンソン、ジェリー・バーバー、およびジョン・ティーターによって開発されたLLL BASICは、浮動小数点サポートのためにデビッド・ミード、ハル・ブランド、およびフランク・オルケンに依頼した。^[110] UIUC BASICでは、Datapoint 2200浮動小数点パッケージがライセンスされた。^[111]

対照的に、タイムシェアリングシステムはハードウェアに依存することが多かった。例えば、GE-235は浮動小数点と倍精度の計算のための「補助演算装置」を備えていたため、ダートマスBASICの最初のバージョンを実装するために選ばれた。 ^{[112] [113]}

初期のインタープリタでは、次の内容を指定するIEEE 754 単精度バイナリ浮動小数点形式に似た 32 ビット形式が使用されていました。

• 符号ビット: 1ビット
• 指数幅: 8 ビット
• 有効 桁精度: 24 ビット (23 ビットは明示的に保存)

0.15625 という値は次の形式で保存されます。

この時代は32ビット形式が一般的でしたが、MOS 6502用のMicrosoft BASICに始まるBASICの後のバージョンでは、精度を高めるために一般的に40ビット（5バイト）形式が採用されました。^[114]

挿入演算子には、通常+、 (加算)、-(減算)、*(乗算)、/(除算)、および^文字を使用した指数が含まれます。相対演算には、標準セットの=、>、<、>=、<=、 (「等しくない」) または<>HP -TSBに触発された が含まれます#。^[115]AND、OR、などの二項演算子はNOTすべての実装に含まれているわけではなく、ブール代数を行うものと行わないものがありました。

ダートマス BASIC の初期版には、次の関数が含まれていました: ABS(絶対値)、ATN(逆正接)、COS(余弦) 、 EXP( eの累乗)、INT(小数点以下を切り捨てて整数を返す)、LOG(対数)、RND(疑似乱数生成器)、SIN(正弦)、SQR(平方根)、TAN(正接)。また、1 行の関数を宣言するステートメントも含まれており、これらは、、、など DEF FNと呼ばれます。FNA()FNB()

このRND関数は、実装はさまざまでしたが、初期の BASIC でサポートされていた最も広範な関数でした。

• ダートマスはRNDパラメータを無視し、常に 0 から 1 の間の新しい疑似乱数を返しました。
• Altair BASICとその後のMicrosoft BASICでは、パラメータの符号が使用されました。RND(X)の場合、「X<0は、Xを使用して新しい乱数シーケンスを開始します。同じXでRNDを呼び出すと、同じ乱数シーケンスが開始されます。X=0は、生成された最後の乱数を返します。」^[116]
• 整数のみの BASIC では、小数を返すことができないため、代わりにパラメータの値を使用して、通常はランダム化の上限を指定します。たとえば、Integer BASIC 自体では、RND(6)+1サイコロを振って 1 から 6 までの値を返します。
• 対照的に、一部のTRS-80 BASICでは、パラメータは返される値の上限であり、たとえば、RND(6)は1から6の値を返し、RND(1)常に1を返します。^[117]

ダートマス BASICの 2 番目のバージョンでは、行列と行列演算がサポートされており、一連の同時線形代数方程式を解くのに役立ちますMAT。割り当て、加算、乗算 (互換性のある行列タイプ)、行列式の評価などの行列演算がサポートされていました。

対照的に、当初設計された Tiny BASIC には配列さえありませんでした。これは、初期のマイクロコンピュータで利用できるメイン メモリが限られており(多くの場合 4 KB)、インタープリタと BASIC プログラムの両方を格納する必要があったためです。Palo Alto Tiny BASIC では、サイズを指定する必要のない単一の可変長整数配列が追加されましたが、インタープリタやプログラム リストで使用されない RAM を使用しました。 A()

SCELBALは複数の配列をサポートしていましたが、これらの配列を合わせても64項目を超えることはできませんでした。Integer BASICは1次元の配列をサポートしており、サイズは使用可能なメモリによってのみ制限されていました。^[118] Tiny BASIC Extendedは最大255 x 255の2次元配列をサポートしていました。Altair BASIC 4Kは配列（1次元）のみをサポートしていましたが、8Kバージョンは最大34次元の行列をサポートしていました。^[119]

多くの実装では、配列に次元を指定する必要がないというダートマス BASIC の慣例がサポートされていました。その場合、配列には 11 個の要素 (0 から 10) があると想定されていました。たとえば、{{{1}}}副作用として 11 要素の配列が作成されます。

配列のドープベクトルは実装ごとに異なります。たとえば、Altair BASIC 4K配列のドープベクトルは次のようになります。^[94]

• 変数名（2バイト）
• 配列要素のサイズ（バイト単位）（2 バイトなので、要素数の 4 倍、つまり上限に 1 を加えた数）

次に、配列の値自体を示します。

• 要素0の値（4バイト）
• 要素1の値（4バイト）
• ...
• 要素Nの値（4バイト）

行列をサポートする実装では、次元の数と各次元の上限を記録する必要がありました。さらに、一部のインタープリタには 1 つのデータ型 (浮動小数点または整数) しかないため、ドープ ベクトルでは次元の数と各次元の上限を記録するだけで済みました。複数のデータ型を持つインタープリタでは、配列のデータ型を記録する必要がありました。

Microsoft や他の BASIC は行列をサポートしていましたが、行列演算は組み込まれておらず、配列要素に対して明示的にプログラムする必要がありました。

オリジナルの Dartmouth BASIC、その直系の子孫、および Tiny BASIC 実装には文字列処理がありませんでした。文字列処理の 2 つの競合する流派が生まれ、HP と DEC が先駆けとなりましたが、後に他のアプローチも登場しました。これらには、実装に異なる戦略が必要でした。

最も単純な文字列処理は、HP Time-Shared BASICをコピーし、使用前に拡張する必要のある文字の配列として文字列変数を定義しましたDIM。HP TSB の文字列は、単一の複数文字オブジェクトではなく、合計で最大 72 文字の配列として扱われます。デフォルトでは、メモリに 1 文字が割り当てられ、より長い文字列が必要な場合は宣言する必要があります。たとえば、最大 10 文字を保持できる文字列を設定します。^[120]DIM A$[10]

文字列内の部分文字列には、「スライス」表記法を使用してアクセスします。または 。この場合、部分文字列はインデックス L で指定された左端の文字で始まり、インデックス R で指定された右端の文字まで続きます。または 。この場合、部分文字列はインデックス L で指定された左端の文字で始まり、文字列の末尾まで続きます。TSB は、() または [] を互換的に受け入れます。配列と部分文字列のインデックスは 1 から始まります。 A$(L,R)A$[L,R]A$[L]

LEFT$()これは、、、などの関数を使用しMID$()て部分文字列にアクセスするDEC パターンに従う BASIC とは対照的です。後に ANSI BASIC に採用された HP の表記法は、またはステートメントRIGHT$()の宛先側で、またはなどの既存の文字列値の一部を変更するためにも使用できますが、これは の初期の実装では実行できませんでした。 LETINPUT100 A$[3,5]="XYZ"120 B$[3]="CHANGE ALL BUT FIRST TWO CHARS"LEFT$/MID$/RIGHT$

ダートマス BASIC の後のバージョンには文字列変数が含まれていました。しかし、LEFT$/MID$/RIGHT$文字列を操作するための関数は使用されず、代わりにCHANGE文字列を同等の ASCII 値に変換したり、その逆に変換する コマンドが使用されました。(後に DEC によってそのまま採用され、HP によって採用され、キーワードが に変更されましたCONVERT。^[120] ) さらに、一重引用符を使用して数値定数を ASCII 文字に変換できるため、文字列を部分的に構築できます。関数A$='23 '64 '49 "DEF"を必要とせずに、文字列 "ABCDEF" が生成されましたCHR$()。^[120]ダートマス BASIC 第 6 版では、SEG$( の場合MID$) とPOS( の場合INSTR) がサポートされました。

Integer BASIC、North Star BASIC ^[121]、Atari BASIC ^[122]は HPのアプローチを模倣したが、これもまた、文字列が固有の可変長型であるMicrosoft BASICを含むDECから派生したBASICに見られるスタイルとは対照的であった。 ^[123]

一部のTiny BASIC実装では、言語に文字コードの入出力機能があれば、文字コードを格納するために使用できる 1 つ以上の定義済み整数配列がサポートされていました (たとえば、Astro BASICKPにはこの目的のためのと がありましたTV)。

文字列が最大255文字までの文字数に関係なく一定量のメモリを使用するようにすると、メモリが無駄になる可能性はありますが^{[124] 、使用されなくなった文字列が占有しているメモリを再利用するための自動}メモリ管理の一種であるヒープのガベージコレクションを実装する必要がなくなるという利点があります。解放された短い文字列は他の文字列の途中に格納される可能性があり、より長い文字列が必要になったときにそのメモリが使用されないようにします。

初期のマイクロコンピュータでは、メモリが限られておりプロセッサも低速だったため、BASICのガベージコレクションによってプログラム実行中にランダムで不可解な一時停止が発生することがよくあった。Apple IIファミリのApplesoft BASICなど一部のBASICインタープリタは、文字列記述子を繰り返しスキャンして最上位アドレスの文字列を探し、それを高位メモリに圧縮していたため、O(n ² )のパフォーマンスとなり、文字列を多用するプログラムの実行中に数分間の一時停止が発生することがあった。ガベージコレクションはMicrosoft BASICの他のバージョンでは極めて低速で、壊れていることさえあった。^[125] TRS-80 Model 4のTRSDOS/LS-DOS 6.xなど、割り込み駆動のバックグラウンドタスクをサポートする一部のオペレーティングシステムでは、ユーザーが非アクティブな期間（キー入力間の数ミリ秒の期間やビデオ画面の更新後の期間など）を利用して、BASICプログラム実行中にガベージコレクションを処理していた。

ほとんどの BASIC インタープリタは、グラフィックスとサウンドが大きく異なり、マイクロコンピュータごとに大きく異なっていました。Altair BASIC には、Tiny BASIC 実装と同様にグラフィックスやサウンドのコマンドがまったくありませんでしたが、Integer BASIC には豊富なコマンド セットが用意されていました。

TRS-80のレベルI BASICは、可能な限り最小限のセットを持っていました。CLSはクリアスクリーン、SET(X,Y)はディスプレイ上の場所を点灯します、RESET(X,Y)はそれをオフにします、 は場所が点灯している場合は1を、そうでない場合は0を返します。座標は任意の式で、 X軸POINT(X,Y)の場合は0から127 、 Y軸の場合は0から47の範囲でした。白黒表示のみがサポートされていました。^[126]

対照的に、Integer BASIC はカラー グラフィックス、シンプルなサウンド、ゲーム コントローラをサポートしていました。グラフィックス モードは、GRステートメントでオンにし、 でオフにしましたTEXT。^[127]描画はモーダルで、通常は色を変更するコマンドを発行して開始します。これは、疑似変数を設定することで実現されます。 はCOLOR=12描画色を 12 (明るい緑) に設定します。次に、PLOT 10,10その色の単一のスポットを生成することができます。 ^[128] HLIN 0,39 AT 20行 20 に画面全体に広がる水平線を描画するか、VLIN 5,15 AT 7列 7 に短い垂直線を描画します。 ^{[129] は、} A=SCRN X,Y画面の X、Y の色を返します。^{[130] [b]}

ハードウェア メーカーは、セミグラフィックス、単純な図形、特殊文字として扱われるアイコンを独自にサポートすることがよくあります。例としては、ZX-81 のブロック グラフィックスや、Commodore International PETSCII文字セットの ♠、♣、♥、♦ のカード シンボルなどがあります。BASIC は を使用してこれらのシンボルを生成できます。 PRINT CHR$();

マイクロソフトはIBM BASICに多くのグラフィックスコマンドを追加しました：LINE、PSET(ピクセルSET)、PRESET(ピクセルRESET)、GET(画面の四角形を配列に格納)、PUT(格納された四角形セグメントを表示)、LOCATE(テキストカーソルを移動)、および（ LOGODRAWのような構文を使用して図形をスケッチする）です。ビル・ゲイツとニール・コンゼンは、インタプリタのカラーグラフィックスとサウンドをデモンストレーションするために、バンドルされたゲームのDONKEY.BASを作成しました。^[131]

実装が異なっていたもう 1 つの領域は、メディア (カセットとフロッピー ディスク)、キーボード入力、およびゲーム コントローラー (存在する場合) を処理するためのキーワードでした。

ROMベースのBASICインタープリタは、他のアプリケーションをロードするためのシェルCLOADとして機能することが多かったため、実装ではカセットテープ（例、およびCSAVE）、バイナリディスクファイル（例、、、BLOADおよびBSAVE）BRUN、ディスク上のBASICプログラム（例、、、LOADおよびSAVE）CATALOGに関連するコマンドが追加されました。ビジネスBASICの実装では、ランダムアクセスファイル用のコマンドが追加されました。（ROMベースのBASICインタープリタでさえ、オペレーティングシステムとして使用するように設計または意図されておらず、小型のマイクロコンピュータにはOSがまったくありませんでした。^[132]）

Dartmouth BASICには、プログラムを一時停止せずにキーボードから入力を取得するためのコマンドがありませんでした。ビデオゲームをサポートするために、BASIC では、これを行うための独自のコマンドが追加されました。Microsoft BASICINKEY$の関数で、キーが押されていない場合は空の文字列を返し、それ以外の場合は 1 つの文字を返します。 ( KeyPressの場合) Astro BASICでは、入力の ASCII 値を返しました。 KP

Palo Alto Tiny BASIC には文字列がありませんでしたが、ユーザーはステートメントに対する答えとして数式を入力することができましたINPUT。 などの変数を設定することでY=1; N=0、ユーザーは yes/no プロンプトに対して「Y」や「1」、さらには「3*2-5」と答えることができました。

いくつかのシステムはゲームコントローラをサポートしていた。Astro BASICは、JX()（指定されたジョイスティックの水平位置）、JY()（ジョイスティックの垂直位置）、KN()（ノブの状態）、TR()（トリガーの状態）をサポートしていた。Integer BASICは、1つのコネクタに2つのコントローラを持つパドルコントローラであるゲームコントローラをサポートしていた。コントローラの位置は、関数を使用して読み取ることができ、0または1のコントローラ番号を渡し、のように0から255の間の値を返す。^{[133] [c]}PDLA=PDL(0):PRINT A

整数BASICにはカスタム入出力コマンドがなく、DATA文とそれに関連するもなかったREAD。プログラムにデータを出し入れするために、とを使って入出力機能を選択したカードスロットにリダイレクトし、出力または入力を（それぞれ）番号付きスロットにリダイレクトした。それ以降、従来のコマンドを使ってデータをカードに送信し、 を使用して読み取ることができるようになった。^[130]音を出すには、単純な「ビーパー」のメモリマップ位置である −16336 を で呼び出した。 ^[d]PR#xIN#xPRINTINPUTPEEK

Kemeny と Kurtz は、BASIC を設計した時点ではALGOL 58やALGOL 60などの構造化プログラミングを理解していましたが、else 文、while ループ、repeat ループ、名前付きプロシージャ、パラメータ渡し、ローカル変数を無視して、for ループのみを採用しました。その結果、後続の方言では、構造化手法に使用される表現が大きく異なることがよくありました。たとえば、( Microsoft BASIC )、( Turbo-Basic XL )、さらには節 (両方ともBASIC-PLUS ) などです。 WHILE...WENDWHILE...ENDWHILEDO...LOOP WHILEWHILE

Tiny BASICの実装の中で、ループコマンドを提供していたのはNational Industrial Basic Language (NIBL)だけだったDO/UNTIL。^[135] Tiny BASICの発明者であるデニス・アリソンがBASICの現状を公に嘆いていたにもかかわらず、このような状況になった。^[136]

BBC BASICは、 COMALにヒントを得た名前付きDEF PROC/DEF FN手続きと関数、REPEAT UNTILループ、IF THEN ELSE構造を備えた構造化BASICプログラミングを提供した最初のマイクロコンピュータインタープリタの1つでした。第2世代のBASIC、たとえばSBASIC（1976）、BBC BASIC（1981）、True BASIC（1983）、Beta BASIC（1983）、QuickBASIC（1985）、AmigaBASIC（1986）は、主に構造化プログラミングと手続き指向プログラミングに関連する多くの機能を言語に導入しました。通常、行番号は言語から省略され、より簡単で柔軟な設計を促進するためにラベル（ GOTO用）と手続きに置き換えられました。 ^[137]さらに、繰り返し、選択、ローカル変数を持つ手続きをサポートするキーワードと構造が導入されました。

次の例は、マイクロソフトの3番目の構造化BASICの実装であるMicrosoft QBASIC（1984年のMacintosh BASIC、 1985年のAmiga BASICに続く）の例です。^[138]

REM QBASICの例

REM 前方宣言 - メイン コードが
ソース コードの後半で定義されている REM サブルーチンを呼び出すことを可能にします
。DECLARE SUB PrintSomeStars ( StarCount! )   

REM メインプログラムは次のようになります
DO 
INPUT "星は何個必要ですか? (0 で終了) " , NumStars CALL PrintSomeStars ( NumStars ) LOOP WHILE NumStars > 0 END     
    
  


REM サブルーチン定義
SUB PrintSomeStars ( StarCount ) REMこのプロシージャはStars$というローカル変数を使用しますStars$ = STRING$ ( StarCount , "*" ) PRINT Stars$ END SUB  
           
      
    
 

オブジェクト指向プログラミングの初期のサポートでは、 Visual BasicやPowerBASIC がWindows コンポーネント オブジェクト モデルをサポートしていたように、他の言語で作成されたオブジェクトの再利用のみが提供されていました。BASICインタープリタが進化し続けると、メソッド、コンストラクタ、動的メモリ割り当て、プロパティ、一時割り当てなどのオブジェクト指向機能のサポートが追加されました。

Integer BASIC ROMには、アセンブリ言語プログラムを作成およびデバッグするためのマシンコードモニター、「ミニアセンブラ」、および逆アセンブラも含まれていました。^{[90] [139] [140]}

BBC BASIC のユニークな機能の 1 つは、インライン アセンブラです。これにより、ユーザーは6502や、後にZilog Z80、NS32016、ARM用のアセンブリ言語プログラムを作成できます。アセンブラは BASIC インタープリタに完全に統合されており、変数を共有していました。変数は [ と ] の文字の間に含めることができ、*SAVE と *LOAD で保存し、CALL または USR コマンドで呼び出すことができました。これにより、開発者はアセンブリ言語コードだけでなく、アセンブリ言語を生成する BASIC コードも作成できるようになり、コード生成テクニックを使用したり、BASIC で簡単なコンパイラを作成したりできるようになりました。

ほとんどのBASICと同様に、プログラムはRUNコマンドで開始され、一般的であったように、 のような特定の行番号に指示することができましたRUN 300。^[141]実行は、+ ^[142]（またはTRS-80などのBREAK）を使用していつでも停止し、inue （Integer BASICの場合）で再開できました。^{[143]インタプリタ型プログラムの独自の機能（}コンパイラとは対照的に、コードは1文ずつリアルタイムで処理される）を利用して、コンソールのユーザーはPRINT文を使用して変数データを調べ、そのデータをオンザフライで変更してからプログラムの実行を再開できました。 CtrlCCONTCON

ステップバイステップで実行するには、コマンドプロンプトでまたはTRON命令TRACEを使用するか、プログラム自体の中に配置します。オンにすると、プログラムが実行した行ごとに行番号が表示されます。この機能は、TROFFまたはを使用して再びオフにすることができますNOTRACE。^[144]

さまざまなTRS-80モデル用の Microsoft インタープリタなどの一部の実装には、コマンドが含まれていましたON ERROR GOSUB。これにより、プログラムの実行が指定された行番号にリダイレクトされ、特別なエラー処理が行われます。

ほとんどの BASIC とは異なり、Atari BASIC は入力されたばかりのプログラム行をスキャンし、構文エラーを即座に報告しました。エラーが見つかった場合、エディターはその行を再表示し、エラーの近くのテキストを反転表示で強調表示しました。

Atari BASIC を含む多くのインタープリタでは、エラーは数値コードとして表示され、説明はマニュアルに印刷されています。^[145]多くの MS-BASIC では 2 文字の略語が使用されていました (例: SYNTAX ERROR の場合は SN)。Palo Alto Tiny BASIC と Level I BASIC では、エラー メッセージに 3 つの単語が使用されていました。構文エラーの場合は「WHAT?」、存在しない行への GOTO や数値オーバーフローなどの実行時エラーの場合は「HOW?」、メモリ不足の問題の場合は「SORRY」です。

BASIC言語の構文は単純ですが、数式は単純ではなく、括弧や数学演算子の優先順位が異なります。このような式をサポートするには、再帰下降パーサーを実装する必要があります。^[146]

このパーサーはいくつかの方法で実装できます。

• 上で多くの Tiny BASIC 実装について説明したように、仮想マシンとして。Tiny BASIC イニシアチブの価値は、パーサーの実装を指定することにありました。
• 有限状態機械として、UIUC BASIC IUCでは制御テーブルとして実装されました。^[147]
• Palo Alto Tiny BASIC や Integer BASIC のように、コード内で直接実行します。Integer BASIC では、ランタイム インタープリタは実行に 2 つのスタックを使用します。1 つはステートメント キーワード用、もう 1 つはパラメータを評価するためのものです。各ステートメントには 2 つの優先順位が与えられます。1 つは、演算の順序を提供する数学演算の文字列のように、複数ステップの操作でどこで実行されるかを示すもので、もう 1 つは、括弧式の内部値を計算するなど、評価がいつ実行されるかを示すものです。変数が検出されると、その名前が解析され、シンボル テーブルで検索されます。見つからない場合は、リストの末尾に追加されます。次に、変数のストレージのアドレス (おそらく新しく作成されたもの) が評価スタックに配置されます。^[90]

BASIC インタープリタのプログラミングに行われた設計上の決定の範囲は、多くの場合、パフォーマンスの違いを通じて明らかになりました。

行管理の実装はパフォーマンスに影響することが多く、通常は線形検索が使用されていました。各行を CR で区切ると、後の行への GOTO または GOSUB に時間がかかります。これは、プログラムが目的の行番号を見つけるためにすべての行を反復する必要があるためです。Atari BASIC などの一部の実装では、各行の長さが記録され、行番号の後に格納されるため、プログラムは行の各文字をスキャンして次のキャリッジ リターンを見つける必要はありませんでした。多くの実装では、分岐先の行番号を常にプログラムの先頭から検索していましたが、MS-BASIC では、目的の行番号の方が大きい場合は、現在の行から検索していました。Pittman は、バイナリ検索を使用するために 6800 Tiny BASIC にパッチを追加しました。^[148]

整数演算のみを扱うことで、速度が大幅に向上します。当時の多くのコンピュータベンチマークは小さく、浮動小数点数を必要としない単純な演算を実行することが多かったため、Integer BASICは他のほとんどのBASICを圧倒しました。^[e]最も初期のマイクロコンピュータベンチマークの1つであるRugg / Feldmanベンチマークでは、Integer BASICは同じマシンでApplesoft BASICの2倍以上高速でした。^{[150]演算はそれほど重要ではなく、配列アクセスとループのパフォーマンスが支配的な}Byte Sieveでは、Integer BASICは166秒かかったのに対し、Applesoftは200秒でした。^{[151]これは、1983年に最初に公開された}Creative Computing Benchmarkには登場せず、その頃にはInteger BASICはデフォルトで提供されなくなっていました。^[152]以下のテストシリーズは、Rugg/Feldmanのオリジナルの論文^{[150] [149]}から抜粋したもので、同じプラットフォーム上でのMS由来のBASICと比較したIntegerのパフォーマンスを示しています。

理論上は、Atari BASIC は、Microsoft パターンに基づく当時の BASIC よりも高速に動作するはずでした。ソース コードは入力時に完全にトークン化されるため、トークン化と解析の手順全体がすでに完了しています。複雑な数学演算でもすぐに実行でき、数値定数はすでに内部の 48 ビット形式に変換されており、変数の値は検索する必要はなく、アドレスによって参照されます。これらの理論上の利点にもかかわらず、実際には Atari BASIC は他の家庭用コンピュータBASIC よりも遅く、その差はしばしば大幅に大きくなります。^[153]実際には、これは証明されませんでした。当時広く使われていた2つのベンチマーク、バイト誌のエラトステネスのふるいとデビッド・H・アールが書いたクリエイティブ・コンピューティングのベンチマークテストでは、アタリはパフォーマンスの点でリストの末尾近くに終わり、同じCPUを搭載しながらも同時代のApple IIやコモドールPETの約2倍の速度で動作していたにもかかわらず、はるかに遅かった。 ^{[154]アタリは、}シンクレアZX81などの比較的遅いマシンや、一部のプログラム可能な電卓よりも遅れをとっていた。^[155]

この言語の遅さは、主に3つの問題から生じていた。^[153] 1つ目は、浮動小数点演算ルーチンの最適化が不十分だったことである。Ahlベンチマークでは、遅い乗算関数を内部的にループする単一の指数演算が、マシンのパフォーマンスの低さの大きな原因であった。^[153] 2つ目は、内部の浮動小数点形式と、言語の特定の部分で使用される16ビット整数との間の変換が比較的遅かったことである。内部的には、これらの整数は行番号や配列のインデックス作成、およびその他のいくつかのタスクに使用されていたが、トークン化されたプログラム内の数値は常に2進化10進数（BCD）形式で格納されていた。^[156]これらのいずれかに遭遇するたびに、たとえばの行番号ではGOTO 100、トークン化されたBCD値を整数に変換する必要があり、この操作には3500マイクロ秒もかかることがある。^[157]他のBASICでは、 の後の行番号のように整数にしかならない数値の変換を特別扱いし、特別なASCIIから整数へのコードに切り替えることでパフォーマンスを向上させることでこの遅延を回避しました。 3つ目は、Atari BASICでの分岐とループのGOTO実装方法です。またはで分岐を実行するには、インタープリタは必要な一致する行番号をプログラム全体から検索します。^[158]ほとんどのMicrosoft由来のBASICに見られる小さな改善点の1つは、ターゲットの行番号を現在の行番号と比較し、大きい場合はそのポイントから前方に検索し、小さい場合は先頭から検索することです。この改善点はAtari BASICにはありませんでした。 ^[153]他のほとんどのBASICとは異なり、に到達すると1回の分岐操作で簡単に に戻ることができるように、スタック上の の位置へのポインタをプッシュしますが、Atari BASICは代わりに行番号をプッシュします。その結果、Atari BASICプログラム内のループは他のBASICに比べてパフォーマンスの大きな低下を引き起こします。^[153]FORGOTOGOSUBFORNEXTFORNEXTFOR

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