Pascal（プログラミング言語）

Pascal は命令型かつ手続き型のプログラミング言語であり、構造化プログラミングとデータ構造化を使用した優れたプログラミング手法を促進することを目的とした小型で効率的な言語としてNiklaus Wirthによって設計されました。フランスの数学者、哲学者、物理学者であるBlaise Pascalにちなんで名付けられました。^[a]

Pascal はALGOL 60言語のパターンに基づいて開発されました。Wirth はALGOL X の取り組みの一環として言語を改良するプロセスに関与し、 ALGOL Wというバージョンを提案しました。これは受け入れられず、ALGOL X プロセスは行き詰まりました。1968 年、Wirth は ALGOL X プロセスを放棄し、ALGOL W をさらに改良して、1970 年に Pascal としてリリースすることを決定しました。

ALGOL のスカラーと配列に加えて、Pascal では複雑なデータ型を定義し、リスト、ツリー、グラフなどの動的で再帰的なデータ構造を構築できます。Pascal はすべてのオブジェクトに対して強い型付けを行うため、明示的な変換を行わない限り、あるタイプのデータを別のタイプに変換したり、別のタイプとして解釈したりすることはできません。C (およびC ファミリのほとんどの言語) とは異なり、Pascalでは、任意の深さのネストされたプロシージャ定義が可能で、サブルーチン(プロシージャと関数) 内でほとんどの種類の定義と宣言が可能です。したがって、プログラムは構文的には単一のプロシージャまたは関数に似ています。これは ALGOL 60 のブロック構造に似ていますが、任意のブロック ステートメントからプロシージャと関数だけに制限されています。

Pascal は 1970 年代に、特に急成長を遂げたミニコンピュータ市場で大きな成功を収めました。1970年代後半にこの分野が出現すると、多くのマイクロコンピュータ用のコンパイラも利用可能になりました。1980 年代には大学レベルのプログラミング コースの教育言語として広く使用され、同時期には商用ソフトウェアを作成するための実稼働環境でも使用されました。1980年代後半から 1990 年代前半にかけて、UNIXベースのシステムが普及し、特にC++がリリースされたため、C プログラミング言語に取って代わられました。

オブジェクト指向プログラミング用に設計されたObject Pascalという派生言語は、1985 年に開発されました。これは、1980 年代後半にApple Computer (Lisa およ​​び Macintosh マシン用) とBorlandによって使用され、後にMicrosoft Windowsプラットフォーム上のDelphiへと発展しました。Pascal の概念の拡張により、Wirth によって開発されたModula-2とOberonという言語が生まれました。

1960 年代のコンピュータ言語設計の歴史の多くは、ALGOL 60言語に遡ることができます。ALGOL は、アルゴリズムを明確に記述できるようにするという明確な目標を掲げて 1950 年代に開発されました。ALGOL には、今日でも言語で一般的に使用されている 構造化プログラミングの機能が数多く含まれていました。

1962年に発表されて間もなく、ヴィルトはヘルムート・ウェーバーとともにオイラープログラミング言語に関する博士論文の執筆に取り掛かりました。オイラーはALGOLの構文と多くの概念に基づいていましたが、派生的なものではありません。主な目的は動的なリストと型を追加し、 Lispと同様の役割で使用できるようにすることでした。この言語は1965年に公開されました。

この時までに、ALGOL には標準化された文字列システムの欠如など、いくつかの問題が特定されていました。言語の保守を担当するグループは、改善点を特定するためのALGOL Xプロセスを開始し、提案を募集していました。Wirth とTony Hoare は、文字列を追加し、構文の一部を整理する保守的な一連の変更を提案しました。これらは、新しい標準 ALGOL として使用するには軽微すぎると判断されたため、Wirth は言語用のコンパイラを作成し、ALGOL Wと名付けられました。

ALGOL X の取り組みは、さらに複雑な言語であるALGOL 68 を選択することにつながりました。この言語の複雑さにより、高性能コンパイラの作成がかなり困難になり、業界で広く使用されることはありませんでした。これにより、より新しい言語が登場しました。

PascalはALGOL Wの取り組みの影響を受けており、構造化された方法でプログラミングを教え、システムソフトウェアを開発するという明確な目標がありました。^[5] ある世代の学生は学部課程の入門言語としてPascalを使用していました。

この言語の初期の成功の1つは、UCSD Pascalの導入であった。これは、さまざまなプラットフォームに移植可能なカスタムオペレーティングシステム上で動作するバージョンであった。重要なプラットフォームはApple IIであり、そこではApple Pascalとして広く使用されていた。これにより、PascalはApple Lisa、そして後にMacintoshの開発に使用される主要な高級言語となった。オリジナルのMacintoshオペレーティングシステムの一部は、PascalのソースコードからMotorola 68000アセンブリ言語に手動で翻訳された。^[6]

ドナルド・クヌースによる組版システムTeXは、 DEC PDP-10 Pascalに基づくオリジナルの文芸プログラミングシステムであるWEBで書かれました。Adobe Photoshop ^{[7]などの成功した商用アプリケーションは}Macintosh Programmer's Workshop Pascalで書かれ、 Total Commander、Skype ^[8]、Macromedia CaptivateなどのアプリケーションはDelphi（ Object Pascal ）で書かれました。アポロコンピュータは1980年からオペレーティングシステムのシステムプログラミング言語としてPascalを採用しました。

Pascalの派生版は、研究プロジェクトからPCゲーム、組み込みシステムまであらゆる用途に使用されています。新しいPascalコンパイラも存在し、広く使用されています。^[9]

言語を広めることを目的とした Wirth のサンプル コンパイラである Pascal-P システムは、言語のサブセットを使用して、自身をコンパイルできる言語の最小サブセットとして設計されました。このアイデアは、これによりコンパイラのブートストラップが可能になり、その後完全な Pascal 言語のステータスに拡張できるというものでした。これはいくつかのコンパイラで実行されましたが、注目すべき例外の 1 つが、Pascal-P2 をベースとした UCSD Pascal でした。これは、メモリが制限された新しい (当時の) マイクロプロセッサでより適切に実行されるという考えに基づいて、言語のサブセット ステータスを維持しました。UCSD はまた、Pascal-P2 インタプリタを「バイト マシン」に変換しました。これも、バイト指向のマイクロプロセッサにより適しているためです。

UCSD Pascal は、Apple Pascal を含む多くのシステムの基礎を形成しました。Borland Pascal は UCSD コードベースに基づいていませんでしたが、UCSD が普及していた時期に登場し、その機能の多くと一致していました。これが Delphi Pascal と互換性のあるオープン ソース コンパイラ FPC/Lazarus で終わるラインの始まりでした。

Pascal の ISO 標準である ISO 7185 は 1983 年に公開され、16 ビットから 32 ビットのメインフレーム、ミニコンピュータ、IBM-PC および互換機で広く実装され、使用されました。20 世紀末から今日まで最も多く使用されている Pascal の 2 つの方言は、ISO 7185 標準バージョンと Delphi/Turbo Pascal バージョンです (この 2 つの Borland バージョンはほぼ相互に互換性があります)。

Pascal の初期の歴史に関する多くの情報源は、次の Pascal ユーザー グループのニュースレターで見つけることができます。

Pascal ユーザー グループのニュースレター。

Lisa の開発中、ラリー・テスラーは、オブジェクト指向拡張機能を言語に追加して Pascal をマルチパラダイム プログラミング言語にするアイデアについて、ウィルトとやり取りを始めました。これがきっかけで、1983 年にClascal が導入されました。Lisa プログラムが衰退し、Macintosh に取って代わられると、さらに新しいバージョンが作成され、 Object Pascalと名付けられました。これは、1985 年にMacApp アプリケーション フレームワークの一部として Mac に導入され、1990 年代初頭まで Apple の主要開発言語となりました。

Object Pascal拡張機能は、1989年にリリースされたバージョン5.5でTurbo Pascalに追加されました^。[10]長年にわたり、Object PascalはMicrosoft Windows用のDelphiシステムの基礎となり、現在でもWindowsアプリケーションの開発に使用されており、他のシステムにコードをクロスコンパイルできます。Free Pascalは、 Lazarusと呼ばれる独自のグラフィカルIDEを備えたオープンソースのクロスプラットフォームの代替品です。

最初の PascalコンパイラはチューリッヒでCDC 6000 シリーズ メインフレーム コンピュータファミリ向けに設計されました。Niklaus Wirth の報告によると、 1969 年にFORTRAN 66で実装する最初の試みは、FORTRAN 66 が複雑なデータ構造を表現するのに不十分であったため失敗しました。2 回目の試みは C 系言語 (Max Engeli の Scallop) で実装され、その後、ブートストラップのために (R. Schild によって) 手作業で Pascal 自体に翻訳されました。^[11]これは 1970 年半ばまでに動作可能になりました。それ以降の多くの Pascal コンパイラは同様に自己ホスティング型です。つまり、コンパイラ自体は Pascal で書かれており、言語に新しい機能が追加されたときやコンパイラを新しい環境に移植するときに、コンパイラは通常、自分自身を再コンパイルできます。GNU Pascalコンパイラは C で書かれているため、注目すべき例外です。

CDC Pascal コンパイラーを他のメインフレームに移植することに初めて成功したのは、 1972 年にベルファスト女王大学(QUB) のウェルシュとクインによって完成しました。ターゲットは、International Computers Limited (ICL) 1900 シリーズでした。このコンパイラーは、Information Computer Systems (ICS) Multumミニコンピューター用の Pascal コンパイラーの元となりました。Multum への移植は、Pascal をシステム プログラミング言語として使用することを目的として、グラスゴー大学の計算科学学部に勤務していた Findlay、Cupples、Cavouras、および Davis によって開発されました。1973 年の夏に完成した Multum Pascal は、最初の16 ビット実装であったと考えられています。

1977 年に QUB の Welsh らによってまったく新しいコンパイラが完成しました。このコンパイラは、グラスゴー大学の Findlay と Watt によって実装されたソース言語診断機能 (プロファイリング、トレース、および型認識形式の事後ダンプを含む) を提供しました。この実装は、1980 年にサウサンプトン大学とグラスゴー大学のチームによってICL 2900シリーズに移植されました。標準 Pascal モデル実装もこのコンパイラに基づいており、 1984 年にマンチェスター大学の Welsh と Hay によって、BSI 6192/ISO 7185 標準への準拠を厳密にチェックし、ポータブルな抽象マシンのコードを生成するように適応されました。

北米で書かれた最初の Pascalコンパイラは、イリノイ大学のDonald B. Gillies の指揮下でPDP-11用に構築され、ネイティブ マシン コードを生成しました。

言語を急速に普及させるために、コンパイラ移植キットがチューリッヒで作成されました。このキットには、仮想スタックマシン用のいわゆるp コード(つまり、合理的に効率的な解釈に適したコード) を生成するコンパイラと、そのコードのインタープリタであるPascal-Pシステムが含まれていました。P システム コンパイラは、Pascal-P1、Pascal-P2、Pascal-P3、および Pascal-P4 と名付けられました。Pascal-P1 はチューリッヒからリリースされた最初のバージョンで、Pascal-P4 は最後のバージョンでした。Pascal-P1 と名付けられたバージョンは、存在していた Pascal-P のさまざまなソースに対して事後的に付けられた造語です。コンパイラは移植性を高めるために再設計され、Pascal-P2 としてリリースされました。このコードは後に拡張されて Pascal-P3 になり、中間コードはPascal-P2 および下位互換性のない Pascal-P4 と下位互換性がありました。

Pascal-P4 コンパイラー インタプリタは、オリジナルの Pascal と互換性のあるシステムで実行およびコンパイルできます (Pascal-P2 も同様)。ただし、Pascal 言語のサブセットしか受け入れません。

チューリッヒ グループ外で作成された Pascal-P5 は、完全な Pascal 言語を受け入れ、ISO 7185 互換性を備えています。

Pascal-P6 は Pascal-P5 の後継であり、他の機能とともに、AMD64 を含む特定の CPU 用のコンパイラーとなることを目指しています。

UCSD PascalはPascal-P2から派生したもので、ケネス・ボウルズがそれを使って解釈型のUCSD p-Systemを作成した。これはIBMパーソナルコンピュータの発売時に利用可能だった3つのオペレーティングシステムのうちの1つだった。^[12] UCSD Pascalはバイト値に基づく中間コードを使用していたため、最も初期のバイトコードコンパイラの1つだった。Apple Pascalは1979年にApple IIおよびApple IIIコンピュータシステム向けにリリースされた。これはUCSD Pascalの実装、または主にUCSD Pascalに基づいたものだった。Pascal-P1からPascal-P4はそうではなく、 CDC 6600 60ビットワード長 に基づいたものだった。

ネイティブバイナリオブジェクトファイルを作成するPascal-P4コンパイラに基づくコンパイラが、オーストラリア原子力委員会によってIBM System/370 メインフレームコンピュータ用にリリースされました。このコンパイラは、委員会の名前の略称にちなんでAAEC Pascal 8000コンパイラと名付けられました。 ^[13]

Apple Computer は 1982 年に Lisa Workshop 用に独自の Lisa Pascal を作成し、1985 年にそのコンパイラを Apple Macintosh とMPWに移植しました。1985 年にLarry Tesler はNiklaus Wirth と相談して Object Pascal を定義し、これらの拡張機能は Lisa Pascal と Mac Pascal の両方のコンパイラに組み込まれました。

1980 年代に、Anders Hejlsberg はNascom -2用の Blue Label Pascal コンパイラを作成しました。IBM PC用のこのコンパイラの再実装は、Borlandに買収されてTurbo Pascalに改名されるまで、Compas Pascal および PolyPascal という名前で販売されていました。

Turbo Pascal は、積極的な価格戦略、初のフルスクリーン IDE の 1 つ、非常に短いターンアラウンド タイム (コンパイル、リンク、実行に数秒しかかからない) により、非常に人気を博しました。完全にアセンブリ言語で記述され、高度に最適化されているため、競合製品の多くよりも小型で高速です。

1986年、アンダースはTurbo PascalをMacintoshに移植し、AppleのObject Pascal拡張機能をTurbo Pascalに組み込みました。これらの拡張機能は、バージョン5.5のTurbo PascalのPCバージョンに再び追加されました。同時に、MicrosoftもObject Pascalコンパイラを実装しました。^{[14] [15]} Turbo Pascal 5.5は、1980年代後半に主にIBM PCに集中し始めたPascalコミュニティに大きな影響を与えました。BASICの構造化された代替品を求める多くのPC愛好家がこの製品を使用しました。プロの開発者にも採用され始めました。同じ頃、 PascalプログラマがMicrosoft WindowsのCベースのアプリケーションプログラミングインターフェイス（API）を直接使用できるように、 Cからいくつかの概念がインポートされました。これらの拡張機能には、null終端文字列、ポインタ演算、関数ポインタ、アドレス演算子、および安全でない型キャストが含まれていました。

Turbo Pascal およびユニットまたはモジュール構造を持つその他の派生言語は、モジュール型プログラミング言語です。ただし、ネストされたモジュールの概念や、特定のシンボルの限定されたインポートおよびエクスポートは提供されません。

Super Pascal は、数値以外のラベル、return ステートメント、および型の名前としての式を追加します。

TMT Pascal は、 32 ビットMS-DOS互換保護モード、OS/2、Win32向けの最初のBorland互換コンパイラでした。関数と演算子のオーバーロードにより言語を拡張します。

ウィスコンシン大学マディソン校、チューリッヒ大学、カールスルーエ大学、ヴッパータール大学は、数値計算プログラミングを目的としたPascal-SC ^{[16] [17]}およびPascal-XSC ^{[18] [19] [20]} ( Extensions for Scientific Computation )コンパイラを開発した。Pascal-SCの開発は1978年にISO 7185 Pascalレベル0をサポートすることから始まったが、後の段階でレベル2のサポートが追加されました。^{[21] Pascal-SCは当初}Z80プロセッサを対象としていましたが、後にDOS ( x86 )および68000用に書き直されました。Pascal-XSCは、さまざまな時期にUnix (Linux、SunOS、HP-UX、AIX )およびMicrosoft/IBM (DOS with EMX、OS/2、Windows )オペレーティングシステムに移植されてきました。 Pascal-SC 言語拡張の一部はGNU Pascalに採用されています。

Pascal Solは、1983年頃にフランスのチームによってUnixに似たSolというシステムを実装するために設計されました。これは標準的なPascalレベル1（パラメータ化された配列境界付き）でしたが、定義ではフランス語の代替キーワードと定義済み識別子が許可され、言語にはシステムプログラミングを容易にするためのいくつかの拡張機能（lseekに相当するものなど）が含まれていました。^[22] Solチームは後にChorusOSプロジェクトに移り、分散オペレーティングシステムを設計しました。^[23]

IP Pascal は、 Micropolis DOSを使用した Pascal プログラミング言語の実装ですが、Z80 で実行されるCP/M-80に急速に移行されました。1994 年に80386マシン タイプに移行され、現在はWindows XPおよび Linux 実装として存在しています。2008 年に、システムは新しいレベルに引き上げられ、その結果生まれた言語は「Pascaline」( Pascal の計算機にちなんで) と名付けられました。オブジェクト、名前空間コントロール、動的配列、およびその他の多くの拡張機能が含まれており、一般的にC#と同じ機能と型保護を備えています。ISO 7185 として標準化されている元の Pascal 実装とも互換性がある唯一の実装です。

Pascal は、その本来の形式では、純粋に手続き型の言語であり、、 、、、などの予約語を含む、単一のステートメントまたはステートメント ブロックにわたるALGOLのような制御構造の従来の配列が含まれています。 Pascal には、レコード、バリアント、ポインタ、列挙、セット、プロシージャ ポインタなど、元のALGOL 60型には含まれていないデータ構造化構成要素もあります。このような構成要素は、 Simula 67、ALGOL 68 、 Niklaus Wirth自身のALGOL W、およびCAR Hoareの提案から部分的に継承または影響を受けています。 ifthenelsewhileforcasebeginend

Pascalプログラムは、外部ファイル記述子のリストをパラメータとして持つprogram キーワードで始まります^[24] （Turbo Pascalなどでは必要ありません）。その後に、キーワードとキーワードで囲まれたメインブロックが続きます。セミコロンで文を区切り、ピリオドでプログラム全体（またはユニット）を終了します。Pascalソースでは大文字と小文字は区別されません。 beginend

以下は、非常に単純な「Hello, World!」プログラムで使用されるソース コードの例です。

program HelloWorld ( output ) ; begin WriteLn ( 'Hello, World!' ) {ブロックの最後のステートメントの後に「;」は必要ありません。        これを追加すると、プログラムに「null ステートメント」が追加され、コンパイラによって無視されます。} end . 

    
    

Pascal の型宣言は、その型の変数が格納できる値の範囲を定義するために使用されます。また、その型の変数に対して実行できる一連の操作も定義します。定義済みの型は次のとおりです。

基本型 (ブール値を除く) に許可される値の範囲は、実装によって定義されます。一部のデータ変換には関数が提供されています。realを に変換する場合integer、次の関数が使用できます: (銀行型丸めをround使用して整数に丸めます) および(ゼロに向かって丸めます)。 trunc

プログラマーは、Pascalの型宣言機能を使用して、定義済みの型に基づいて他の一般的に使用されるデータ型（バイト、文字列など）を自由に定義できます。たとえば、

type 
byte = 0 .. 255 ; signed_byte = - 128 .. 127 ; string = charのパックされた配列[ 1 .. 255 ] ;             
      
              

byte や string などのよく使用される型は、多くの実装ですでに定義されています。

通常、システムはワードを使用してデータを格納します。たとえば、型は8 ビットbyte値ではなく、マシン整数 (おそらく 32 ビット) に格納されます。Pascal には、基本的なストレージ型をより細かく定義できる言語要素は含まれていません。この機能は、いくつかの Pascal 拡張機能と後続言語に含まれていましたが、Modula-2などの他の言語では、組み込みセットが拡張され、16 ビット整数などのほとんどのマシン データ型がカバーされるようになりました。

キーワードは、各要素に 1 つのワードpackedを使用するのではなく、構造化データ型 (セット、配列、レコード) の最も効率的な保存方法を使用するようにコンパイラに指示します。ワードの一部に簡単にアクセスできないマシンでは、パッキングによってアクセスが遅くなる可能性があります。

任意の順序データ型(実数以外の任意の単純型)の部分範囲も作成できます。

var 
x : 1 .. 10 ; y : 'a' .. 'z' ;      
      

当時の他のプログラミング言語とは対照的に、Pascalは集合型をサポートしています。^[25]

var 
Set1 : 1 .. 10のセット; Set2 : 'a' .. 'z'のセット;        
        

集合は現代数学の基本的な概念であり、多くのアルゴリズムで使用されます。このような機能は便利であり、集合をサポートしていない言語の同等の構成要素よりも高速になる可能性があります。たとえば、多くの Pascal コンパイラの場合:

もしiが[ 5 .. 10 ]ならば...     

実行速度が速い:

( i > 4 )かつ( i < 11 )の場合...         

連続していない値のセットは、パフォーマンスと可読性の両面で特に役立ちます。

iが[ 0 .. 3 , 7 , 9 , 12 .. 15 ]の範囲内であれば...        

小さなドメイン上の集合を扱うこれらの例では、コンパイラが集合変数をビットベクトルとして表現することで、パフォーマンスが向上するのが一般的です。集合演算子は、ビット単位のマシンコード演算として効率的に実装できます。

Pascal レコード型の例:

type 
car =レコード長さ:整数;幅:整数end ;       
          
          
     

バリアントレコードタイプの例:

type 
Shape = (円、正方形、三角形) ; Dimensions = record case Figure :円の形状: (直径:実数) ;正方形: (幅:実数) ;三角形: (辺:実数;角度 1 、角度 2 : 0 .. 360 ) end ;         
       
            
             
             
                
        

バリアント レコードでは、レコードの複数のフィールドを重ね合わせてスペースを節約できます。

型宣言を使用して、他の型から型を定義できます。

タイプ
x =整数; y = x ; ...      
      

さらに、単純な型から複雑な型を構築することもできます。

タイプ
a =整数の配列[ 1 .. 10 ] ; b =レコードx :整数; y :文字{余分なセミコロンは厳密には不要}終了; c = aのファイル;        
      
          
            
    
        

タイプ
a =整数のファイル; b =レコードx :整数; y :文字終了; c = bのファイル;        
      
          
          
    
        

上の例で示したように、Pascalファイルはコンポーネントのシーケンスです。すべてのファイルには、 f^で示されるバッファ変数があります。 get (読み取り用) およびput (書き込み用)のプロシージャは、バッファ変数を次の要素に移動します。read(f, x)がx := f^; get(f);と同じになるように、 read が導入されています。 write(f, x)がf^ := x; put(f);と同じになるように、 write が導入されています。型はtext、char のファイルとして事前定義されています。 バッファ変数は、次に使用する文字を検査するために使用できます (整数を読み取る前に数字をチェックする)。これは、初期の実装では対話型プログラムで深刻な問題を引き起こしましたが、後に「遅延 I/O」の概念によって解決されました。これは、ファイル バッファ変数が実際にアクセスされるまで待ってからファイル操作を実行します。

Pascal はポインタの使用をサポートしています:

type 
pNode = ^ Node ; Node = record a : integer ; b : char ; c : pNode end ; var NodePtr : pNode ; IntPtr : ^ integer ;      
       
          
          
            
    

      
       

ここで、変数NodePtr は、レコードであるデータ型Nodeへのポインタです。ポインタは宣言される前に使用できます。これは前方宣言であり、使用する前に宣言する必要があるという規則の例外です。

新しいレコードを作成し、レコード内のフィールドaとbに値10と文字Aを割り当て、ポインターc をヌル ポインター(Pascal では "NIL")に初期化するには、次のステートメントを使用します。

new ( NodePtr ) ; 
... 
NodePtr ^ .a := 10 ; NodePtr ^ .b := 'A' ; NodePtr ^ .c := nil ; ...  
  
  

withこれは、次のステートメント を使用して実行することもできます。

new ( NodePtr ) ; 
... 
NodePtr ^ do begin a : = 10 ; b := 'A' ; c := nil end ; ...  

      
      
      

withステートメントのスコープ内では、a と b はレコード ポインターNodePtrのサブフィールドを参照し、レコード Node またはポインター型 pNode を参照しません。

リンクリスト、スタック、キューは、レコードにポインタ型フィールド (c) を含めることによって作成できます。

ポインターを備えた多くの言語とは異なり、Pascal では、ポインターは動的に作成された匿名変数のみを参照でき、標準の静的変数またはローカル変数を参照することはできません。また、ポインターには関連付けられた型が必要であり、ある型へのポインターは別の型へのポインターと互換性がありません (例: char へのポインターは整数へのポインターと互換性がありません)。これにより、他のポインター実装、特にPL/IまたはCで使用される実装に固有の型セキュリティ問題が排除されます。また、ぶら下がりポインターによって引き起こされるリスクもいくつか排除されますが、参照された領域を動的に解放する機能( Cにあるfreeライブラリ関数と同じ効果を持つ) は、Java や C# などの言語のようにぶら下がりポインターのリスクが排除されていないことを意味します^{[26] 。Java や C# などの言語では}自動ガベージコレクションが提供されますが (関連するメモリリークの問題は排除されません)、

これらの制限の一部は、新しい方言では解除される可能性があります。

Pascal は構造化プログラミング言語です。つまり、制御フローは標準のステートメントに構造化されており、通常は「goto」コマンドは使用されません。

a <> bの間、WriteLn ( 'Waiting' )を実行します。      

a > bの場合、WriteLn ( '条件が満たされました' ) {else の前にはセミコロンは使用できません} else WriteLn ( '条件が満たされませんでした' ) ;        
     

for i := 1 to 10 do {次の文を切り離してしまうので、ここではセミコロンは使用しません} WriteLn ( 'Iteration: ' , i ) ;        
     


a = 10になるまでa := a + 1を繰り返します。        
   

0の場合i : Write ( 'ゼロ' ) ; 1 : Write ( '一' ) ; 2 : Write ( '二' ) ; 3、4、5、6、7、8、9、10 : Write ( ' ? ' ) end ;​​​​​​  
      
      
      
     

Pascal はプログラムをプロシージャと関数に構造化します。一般に、プロシージャは副作用に使用され、関数は戻り値のために使用されます。

プログラム印刷（出力）; 

変数i :整数;   

手順PrintAnInteger ( j : integer ) ;開始...終了;   

    


関数triple ( const x : integer ) : integer ;開始triple := x * 3終了;    

	    


begin { メインプログラム } ... PrintAnInteger ( i ) ; PrintAnInteger ( triple ( i )) end . 
    
    
    

プロシージャと関数は任意の深さにネストすることができ、'program' 構造は論理的に最も外側のブロックになります。

デフォルトでは、パラメータは値によって渡されます。パラメータ名の前に「var」が付いている場合は、参照によって渡されます。

各プロシージャまたは関数には、goto ラベル、定数、型、変数、およびその他のプロシージャと関数の独自の宣言を含めることができます。これらはすべて、その順序で記述する必要があります。この順序要件は、もともと効率的なシングルパス コンパイルを可能にするために設けられました。ただし、一部の方言 ( Delphiなど) では、宣言セクションの厳密な順序要件が緩和されています。

Pascal は、ステートメント区切り文字としてセミコロンを使用するなど、ALGOL言語から多くの言語構文機能を採用しました。これは、セミコロンをステートメント終了文字として使用するPL/IやCendなどの他の言語とは対照的です。レコード型宣言、ブロック、またはcaseステートメントのキーワードの前、repeat ステートメントのキーワードの前until、およびifステートメント elseのキーワードの前には、セミコロンは必要ありません。

余分なセミコロンは、Pascal の初期のバージョンでは許可されていませんでした。しかし、 1973 年の改訂版レポートでALGOLのような空文が追加され、その後 ISO 7185:1983 で言語が変更されたことにより、これらの場合のほとんどでオプションのセミコロンが認められるようになりました。if 文のキーワードの直前にセミコロンを置くことは依然として許可されていません。これは、if文の後に続くのは文のシーケンスではなく単一の文であるためです。ネストされた if 文の場合、セミコロンを使用してネストされた if 文をセミコロンで終了させることでぶら下がり else問題 (内側の if 文には else がないが、外側の if 文には else がある場合) を回避することはできません。これにより、両方の if 節が終了してしまいます。代わりに、明示的な...ブロックを使用する必要があります。^[27]elseelsebeginend

一般的な用途には、いくつかの Pascal コンパイラとインタープリタが利用可能です。

• Delphi は、Embarcadero (旧 Borland/CodeGear) の主力製品である高速アプリケーション開発(RAD) 製品です。Pascal から派生した Object Pascal 言語 (Borland では「Delphi」と呼んでいます) を使用して、Windows、macOS、iOS、Android用のアプリケーションを作成します。D8 から D2005、D2006、D2007 まで存在していた .NET サポートは終了し、完全な下位互換性のない新しい言語 (Prism、Oxygene にブランド名が変更されました。下記を参照) に置き換えられました。近年では、Unicodeサポートとジェネリックが追加されました (D2009、D2010、Delphi XE)。
• Free Pascal はObject Pascalで書かれたクロスプラットフォームコンパイラです(セルフホスティング)。レガシー アプリケーションをコンパイルできるだけでなく、新しいアプリケーションを開発する手段にもなる、便利で強力なコンパイラを提供することを目指しています。Free Pascal はGNU General Public License (GNU GPL) に基づいて配布されていますが、パッケージとランタイムライブラリは修正されたGNU Lesser General Public License (GNU LGPL) に基づいて配布されています。Turbo Pascal 、Delphi、Mac Pascalの互換モードに加えて、演算子オーバーロードなどの拡張機能をサポートする独自の手続き型およびオブジェクト指向構文モードがあります。多くのプラットフォームとオペレーティング システムをサポートしています。現在のバージョンには ISO モードもあります。
• Turbo51 は、Turbo Pascal  7 構文を備えた、Intel 8051ファミリのマイクロコントローラ用の無料の Pascal コンパイラです。
• Oxygene (旧称Chrome ) は、 .NETおよびMonoプラットフォーム用の Object Pascal コンパイラです。RemObjects Software によって開発、販売されており、一時期は Embarcadero によってPrismのバックエンド コンパイラとして販売されていました。
• Kylix はDelphiの後継であり、 Linuxオペレーティング システムをサポートし、オブジェクト ライブラリが改良されています。現在はサポートされていません。コンパイラと IDE は、非商用目的でのみご利用いただけます。
• GNU Pascalコンパイラ (GPC) は、GNU コンパイラ コレクション(GCC)の Pascal コンパイラです。コンパイラは C で書かれており、ランタイム ライブラリは主に Pascal で書かれています。GNU General Public Licenseに基づいて配布されており、多くのプラットフォームとオペレーティング システムで動作します。ANSI/ISO 標準言語をサポートし、Turbo Pascal 方言を部分的にサポートしています。最も顕著な欠点の 1 つは、Turbo Pascal と完全に互換性のある (短い) 文字列型がないことです。Borland Delphi およびその他の言語バリアントのサポートは非​​常に制限されています。ただし、Mac-pascal はある程度サポートされています。
• Virtual Pascalは、1995 年に Vitaly Miryanov によって、Borland Pascal 構文と互換性のあるネイティブ OS/2 コンパイラとして作成されました。その後、fPrint によって Win32 サポートが追加されて商用開発され、2000 年にフリーウェアになりました。現在では Win32、OS/2、Linux 用にコンパイルでき、Borland Pascal および Delphi とほぼ互換性があります。開発は 2005 年 4 月 4 日に中止されました。
• Pascal-P4コンパイラは、その後の多くの Pascal を Pascal で実装したコンパイラの基礎となります。完全な Pascal のサブセットを実装します。
• Pascal-P5コンパイラは、Pascal-P4 を ISO 7185 (完全な Pascal) に適合させたものです。
• Pascal-P6 コンパイラは、Pascaline 言語仕様に従って Pascal-P5 を Pascal に適応させた拡張バージョンです。
• Smart Mobile Studioは、PascalからHTML5 / JavaScriptへのコンパイラです。
• Turbo Pascal は、1980 年代から 1990 年代初頭にかけて、PC 向けの Pascal コンパイラとして最も主流でした。強力な拡張機能と非常に短いコンパイル時間の両方で人気がありました。Turbo Pascal はコンパクトに記述されており、ディスクにアクセスすることなく、メモリからコンパイル、実行、デバッグをすべて実行できました。当時のプログラマーは低速のフロッピー ディスク ドライブを一般的に使用していたため、Turbo Pascal の速度の利点はさらに高まりました。現在、Turbo Pascal の旧バージョン (5.5 まで) は、Borland のサイトから無料でダウンロードできます。
• IP Pascal は、 ISO 7185 に準拠したオリジナルの Pascal と互換性のある高度に拡張された Pascal である「Pascaline」( Pascal の計算機にちなんで名付けられた) 言語を実装しています。この言語には、セマフォ、オブジェクト、実行時に割り当てられる任意の次元の動的配列、オーバーロード、オーバーライド、およびその他の多くの拡張機能を備えた並列タスク モジュールを含む、名前空間制御を備えたモジュールが備わっています。IP Pascal には、Pascal 言語に合わせてカスタマイズされた移植性ライブラリが組み込まれています。たとえば、1970 年代のオリジナルの Pascal の標準テキスト出力アプリケーションは、ウィンドウで動作するように再コンパイルでき、グラフィカルな構造を追加することもできます。
• Pascal-XT は、Siemensがメインフレームオペレーティング システムBS2000およびSINIX用に作成しました。
• PocketStudio は、 Palm OSおよび MC68xxx プロセッサ用の Pascal サブセット コンパイラおよび RAD ツールであり、 Palm OS APIとのインターフェイスを支援する独自の拡張機能を備えています。視覚的なフォーム デザイナー、オブジェクト インスペクター、ソース コード エディターを備え、Delphi や Lazarus に似ています。
• MIDletPascal – モバイル用ソフトウェアの作成に特化して設計された、小型で高速な Java バイトコードを生成する Pascal コンパイラおよび IDE。
• Vector Pascal は、 MMXやAMD 3d NowなどのSIMD命令セット用の言語であり、すべてのIntelおよび AMD プロセッサ、およびSonyのPlayStation 2 Emotion Engine をサポートしています。
• Morfik Pascal を使用すると、完全に Object Pascal で記述されたWeb アプリケーション(サーバー側とブラウザー側の両方)の開発が可能になります。
• WDSibyl – Win32 および OS/2 用のビジュアル開発環境および Pascal コンパイラ。
• PP コンパイラは、ハンドヘルド コンピュータ上で直接実行される Palm OS 用のコンパイラです。
• CDC 6000 Pascal コンパイラは、最初の (CDC 6000) Pascal コンパイラのソース コードです。
• パスカルS ^[28]
• AmigaPascal は、 Amigaシステム用の無料の Pascal コンパイラです。
• VSI Pascal for OpenVMS（旧称HP Pascal for OpenVMS、Compaq Pascal、DEC Pascal、VAX Pascal、当初はVAX-11 Pascal ^{[29] ）は、} OpenVMSシステムで動作するPascalコンパイラです。 ^[30] Tru64でもサポートされていました。^{[31] [32]} VSI Pascal for OpenVMSは、ISO/IEC 7185:1990 PascalおよびISO/IEC 10206:1990 Extended Pascalの一部と互換性があり、独自の拡張機能も含まれています。^[30]コンパイラのフロントエンドはBLISSで実装されています。^[33]
• Stony Brook Pascal+ は、DOS および OS/2 用の 16 ビット (後に 32 ビット) 最適化コンパイラであり、Turbo Pascal の直接の代替として販売されましたが、少なくとも 2 倍高速に実行されるコードを生成しました。

• Dev-Pascal は、 Borland Delphiで設計され、バックエンドとして Free Pascal と GNU Pascal をサポートするPascal IDEです。
• Lazarus は、ラピッド アプリケーション開発(RAD)用の無料の Delphi ライクなビジュアル クロスプラットフォーム IDE です。Free PascalをベースにしたLazarus は、 Linux、FreeBSD、macOS、Microsoft Windowsなど、さまざまなプラットフォームで利用できます。
• Oxygeneおよび Elements コンパイラ用の Fire (macOS) と Water (Windows)

• Free Pascal コンパイラを使用して GUI アプリケーションを作成するための WOL ライブラリ。

1983年、この言語は国際標準IEC/ISO 7185 ^[34]と、米国のANSI/IEEE770X3.97-1983、ISO 7185:1983を含むいくつかの地域固有の標準で標準化されました。これら2つの標準の違いは、ISO標準には適合配列（実行時まで配列の境界がわからない配列）の「レベル1」拡張が含まれていた点だけです。ANSIでは、元の（Wirthバージョン）言語へのこの拡張は許可されていませんでした。1989年、ISO 7185は改訂され（ISO 7185:1990）、元の文書で見つかったさまざまなエラーとあいまいさを修正しました。

ISO 7185 は、ユーザーマニュアルとレポート [Jensen と Wirth] で詳述されているように、Wirth の 1974 年の言語を明確にしたものであるとされていましたが、レベル 1 として「適合配列パラメータ」を標準に追加したことでも注目に値します。レベル 0 は適合配列のない Pascal です。この追加は、CAR Hoareの要請により、Niklaus Wirth の承認を得て行われました。きっかけは、Hoare が(NAG) Numerical Algorithms Libraryの Pascal バージョンを作成したいと考えていたことであり、これは元々 FORTRAN で書かれていましたが、さまざまなサイズの配列パラメータを許可する拡張機能なしでは作成できないことがわかったのです。同様の考慮から、手続き型パラメータと関数型パラメータのパラメータ型を指定する機能が ISO 7185 に盛り込まれました。

ニクラウス・ヴィルト自身は、例えばCDC 6000コンパイラのマシン固有の機能と区別するために、1974年の言語を「標準」と呼んでいました。この言語は、「Pascalユーザーマニュアルとレポート」の第2部である Pascalレポート^[35]に文書化されています。

Pascal が開発された大型マシン (メインフレームやミニコンピュータ) では、標準が一般的に遵守されていました。IBM PCではそうではありませんでした。IBM PC では、Borland 標準の Turbo Pascal と Delphi のユーザーが最も多く利用されています。したがって、特定の実装が元の Pascal 言語に対応しているのか、それとも Borland 方言に対応しているのかを理解することが通常は重要です。

IBM PC バージョンの言語は、UCSD Pascal の登場により変化し始めました。UCSD Pascal は、言語にいくつかの拡張機能が加えられただけでなく、いくつかの省略や変更も加えられたインタープリタ実装です。UCSD 言語の多くの機能は、Borland 方言を含め、現在も残っています。

1990年に、拡張Pascal規格がISO/IEC 10206として作成されました。^{[36]これは、}技術的な内容がIEEE/ANSI 770X3.160-1989 ^[38]と同一です。 2019年現在、FreePascalコンパイラで拡張Pascalのサポートが計画されています。^[39]

Niklaus Wirth のチューリッヒ版 Pascal は、ETHの外部に2 つの基本的な形式で発行されました。CDC 6000 コンパイラ ソースと、Pascal-P システムと呼ばれる移植キットです。Pascal-P コンパイラでは、コンパイラのブートストラップに必要のない完全な言語の機能がいくつか省略されていました。たとえば、パラメータとして使用されるプロシージャと関数、無差別バリアント レコード、パッキング、破棄、プロシージャ間の goto など、完全なコンパイラの機能が省略されていました。

Kenneth Bowles教授の指揮下で開発されたUCSD Pascal はPascal-P2 キットをベースとしており、その結果 Pascal-P 言語の制約のいくつかを共有していました。UCSD Pascal は後に Apple Pascal として採用され、そこでいくつかのバージョンが継続されました。UCSD Pascal は実際には標準の Pascal 構造を追加することで Pascal-P キットのサブセット Pascal を拡張しましたが、それでも Pascal の完全な標準インストールではありませんでした。

1990 年代初頭、Alan Burnsと Geoff Davies は、Pl/0 (Niklaus の著書Algorithms + Data Structures = Programsより) の拡張である Pascal-FC を開発しました。並行プログラミングの教育ツールとして Pascal-FC を使用するために、いくつかの構成要素が追加されました (セマフォ、モニター、チャネル、リモート呼び出し、リソースなど)。並行性を実証できるように、コンパイラ出力 (一種のP コード) を仮想マシンで実行できるようになりました。この仮想マシンは、通常の (公平な) 環境をシミュレートするだけでなく、極端な条件 (不公平モード) もシミュレートできます。

Anders Hejlsbergによって書かれたBorlandのTurbo Pascalは、UCSD および Zürich コンパイラとは独立したアセンブリ言語で書かれていました。しかし、UCSD コンパイラと同じサブセットと拡張機能の多くを採用していました。これはおそらく、UCSD システムが、当時利用可能なリソースが限られたマイクロプロセッサ システム上でアプリケーションを開発するのに適した最も一般的な Pascal システムであったためでしょう。

Borland のObject PascalやDelphi 、および非 Borland の準互換バージョンを含む、シュリンクラップされたTurbo Pascal バージョン 3 以降のバージョンは、シェアウェア作成者を含むプログラマーの間で人気を博したため、Pascal コードの SWAG ライブラリには、Delphi などのバージョンを念頭に置いて記述された大量のコードが含まれています。

このカテゴリのソフトウェア製品 (コンパイラ、IDE/ Rapid Application Development (RAD)) は次のとおりです。

• Turbo Pascal – バージョン 7 までの「TURBO.EXE」、および Turbo Pascal for Windows (「TPW」) とTurbo Pascal for Macintosh。
• Atari STシリーズのコンピュータ用の Pure Pascal および HiSPeed Pascal 2 Pascal 言語環境。
• Borland Pascal 7 – DOS と Windows の両方を対象とした Turbo Pascal ラインのプロフェッショナル バージョン。
• Object Pascal – Pascal 言語の拡張版。Apple Computerで、 Pascal の発明者であるNiklaus Wirthと協議しながらLarry Tesler率いるチームによって開発されました。その機能は、Borland のMacintosh 用 Turbo Pascalに追加され、1989 年には DOS 用 Turbo Pascal 5.5 にも追加されました。
• Delphi – Object Pascal は本質的にその基盤となる言語です。
• Free Pascalコンパイラ (FPC) – Free Pascal は、Borland Pascal プログラマー、Borland Turbo Pascal、そして後に Delphi の標準方言を採用しました。
• PascalABC.NET – コンパイラと IDE を含む新世代の Pascal プログラミング言語。
• Borland Kylixは、かつて Borland が販売していたが、後に販売が中止されたコンパイラおよび IDE です。これは、Borland Delphiソフトウェア開発環境およびC++BuilderのLinuxバージョンです。
• Lazarus – 機能は Kylix に似ていますが、Free Pascal コンパイラを使用した RAD 用の無料のクロスプラットフォーム ビジュアル IDE であり、Object Pascalの方言をさまざまなレベルでサポートします。
• Virtual Pascal – VP2/1は、OS/2およびWindows 32用のBorland PascalおよびBorland Delphiと完全に互換性のある32ビットPascalコンパイラです（Linuxバージョンは「開発中」）。^[40]
• Sybil はオープンソースの Delphi ライクな IDE およびコンパイラです。実装には以下が含まれます。
  • WDSibyl ^[41]はMicrosoft WindowsおよびOS/2用で、Speedsoftという会社がリリースしたBorland Pascal互換の商用環境で、後にDelphiに似たSybilというRAD環境に開発され、その会社が倒産したときにGPLの下でオープンソース化された。
  • Open Sybilは、OS/2およびeCS用のオープンソースツールであり、現在も進行中のプロジェクトです。元々はSpeedsoftのWDsybl Sibyl Portable Component Classes (SPCC)およびSibyl Visual Development Tool (SVDE)のソースに基づいていましたが、現在はIBM System Object Model (SOM)、WPS、OpenDocが中核となっています。^[42]

• ISO 8651-2:1988情報処理システム – コンピュータグラフィックス – グラフィカルカーネルシステム (GKS) 言語バインディング – パート 2: Pascal

Pascal は、コンピューティング コミュニティで、批判的なものも賞賛的なものも含め、さまざまな反応を生み出しました。

1980年代から1990年代初頭にかけて非常に人気があったものの、ヴィルトの最初の言語定義に忠実に従ったPascalの実装は、教育以外での使用には不適切であると広く批判された。C言語を普及させたブライアン・カーニハンは、1981年に早くも論文「なぜPascalは私のお気に入りのプログラミング言語ではないのか」の中で、Pascalに対する最も顕著な批判を概説した。^[43]カーニハンが述べた最も深刻な問題は、配列のサイズと文字列の長さが型の一部であるため、可変長配列や文字列をパラメータとして受け入れる関数を記述できないことだった。これにより、たとえばソートライブラリを記述することは不可能であった。カーニハンはまた、ブール式の評価順序が予測できないこと、ライブラリのサポートが貧弱であること、静的変数がないことなどを批判し、いくつかの小さな問題を提起した。また、彼は、この言語には制約や制限を「逃れる」（故意に、そして強制的に無視する）ための単純な構造がないとも述べた。他の情報源からのより一般的な苦情^{[26] [44]}では、宣言のスコープが元の言語定義で明確に定義されておらず、前方宣言を使用してポインタ型を定義したり、レコード宣言が相互再帰につながったり、識別子が列挙リストで使用されたり使用されなかったりするときに深刻な結果をもたらすことがあると指摘した。もう1つの難点は、ALGOL 60と同様に、この言語では、パラメータとして渡される手続きや関数が、そのパラメータの予想される型を事前に定義できないことである。

当初の批判にもかかわらず、Pascal は進化を続け、Kernighan の指摘のほとんどは、Borland のTurbo Pascalなど、商用製品開発に適した言語に拡張されたバージョンには当てはまりません。Kernighan が記事で予測したように、これらの問題を修正するための拡張機能のほとんどは、コンパイラ間で互換性がありませんでした。しかし、1990 年代初頭以降、その種類のほとんどは、ISO と Borland 風の 2 つのカテゴリに集約されているようです。Extended Pascal は、これらの初期の批判の多くに対処しています。可変長文字列、変数の初期化、分割コンパイル、短絡ブール演算子、およびotherwisecase ステートメントの default() 句をサポートしています。^[45]

• Ada (プログラミング言語)
• 並行パスカル
• PascalとDelphiの比較
• PascalとCの比較
• モジュラ2
• Oberon (プログラミング言語)
• オブジェクトパスカル
• パスカルケース
• 標準ML

ウィキメディア・コモンズには、 Pascal (プログラミング言語)に関連するメディアがあります。

ウィキブックスにはパスカルに関する本があります

• Niklaus Wirth:プログラミング言語 Pascal . 35–63、Acta Informatica、第 1 巻、1971 年。
• CAR Hoare: 「データ構造化に関する注記」。O.-J. Dahl、EW Dijkstra、CAR Hoare 編著『構造化プログラミング』、83 ～ 174 ページ。Academic Press、1972 年。
• CAR Hoare、Niklaus Wirth:プログラミング言語 Pascal の公理的定義。335–355、Acta Informatica、第 2 巻、1973 年。
• Kathleen Jensen と Niklaus Wirth: Pascal – ユーザー マニュアルとレポート。 Springer-Verlag、1974、1985、1991、ISBN 0-387-97649-3およびISBN 3-540-97649-3。  
• Niklaus Wirth:アルゴリズム + データ構造 = プログラム。Prentice-Hall、1975 年、ISBN 0-13-022418-9。 
• Niklaus Wirth:プログラミング言語 Pascal の評価。23–30 ACM SIGPLAN Notices Volume 10、Issue 6、1975 年 6 月。
• N. Wirth、AI Wasserman編：プログラミング言語設計。IEEE Computer Society Press、1980年
• DW バロン (編)：Pascal – 言語とその実装。John Wiley 1981、ISBN 0-471-27835-1 
• Peter Grogono: Pascal によるプログラミング、改訂版、Addison-Wesley、1980 年
• リチャード・S・フォーサイス：仕事と遊びにおけるパスカル、チャップマン＆ホール、1982年
• N. Wirth、M. Broy 編、E. Denert 編: Pascal とその後継者、ソフトウェアの先駆者たち: ソフトウェア エンジニアリングへの貢献。Springer -Verlag、2002 年、ISBN 3-540-43081-4 
• N. Wirth: Pascal の開発についての回想。ACM SIGPLAN Notices、第 28 巻、第 3 号、1993 年 3 月。