начало

Эта статья о языке программирования. Чтобы узнать о деревне в Эстонии, см. Симула, Эстония .

Не путать с Симулией .

начало

Парадигмы	Мультипарадигмальность : процедурная , императивная , структурированная , объектно-ориентированная.
Семья	АЛГОЛ
Разработано	Оле-Йохан Даль
Разработчик	Кристен Найгаард
Впервые появился	1962 год ( 1962 )
Стабильная версия	Начало 67, начало I
Дисциплина набора текста	Статический , именительный падеж
Объем	Лексический
Язык реализации	АЛГОЛ 60 (в основном; некоторые компоненты Simscript )
ТЫ	Unix-подобный , Windows , z/OS , TOPS-10 , MVS
Веб-сайт	www .simula67 .информация
Под влиянием
Алгол 60 , Симскрипт
Под влиянием
BETA , CLU , Eiffel , Emerald , Pascal , Smalltalk и многие другие объектно-ориентированные языки программирования .

Simula — название двух для моделирования языков программирования , Simula I и Simula 67, разработанных в 1960-х годах в Норвежском вычислительном центре в Осло Оле -Йоханом Далем и Кристен Нюгаард . Синтаксически это приблизительный расширенный набор АЛГОЛА 60 . а также на него повлиял дизайн Simscript .

В Simula 67 появились объекты , занятия , наследование и подклассы , виртуальные процедуры , сопрограммы , и дискретное моделирование событий , и сбор мусора . Другие формы подтипирования (помимо наследования подклассов) были введены в производных Simula.

Simula считается первым объектно-ориентированным языком программирования . Как следует из названия, первая версия Simula, выпущенная в 1962 году, была разработана для моделирования ; Однако Simula 67 был разработан как язык программирования общего назначения. и обеспечил основу для многих функций современных объектно-ориентированных языков.

Simula использовалась в широком спектре приложений, таких как моделирование проектов очень большой интеграции (СБИС), моделирование процессов , протоколов связи , алгоритмов и других приложений, таких как набор текста , компьютерная графика и образование . Влияние Simula часто недооценивают, а объекты типа Simula переопределяются в C++ , Object Pascal , Java , C# и многих других языках. Ученые-компьютерщики, такие как Бьерн Страуструп , создатель C++, и Джеймс Гослинг , создатель Java, признали, что Simula оказала большое влияние.

История

Следующий отчет основан на историческом эссе Яна Руне Холмевика.

Кристен Найгаард начала писать программы компьютерного моделирования в 1957 году. Найгаард видел необходимость в лучшем способе описания неоднородности и работы системы. Чтобы продвинуться дальше в своих идеях относительно формального компьютерного языка для описания системы, Найгаард понял, что ему нужен кто-то с большими навыками компьютерного программирования , чем он. Оле-Йохан Даль решение объединить язык с АЛГОЛом 60 присоединился к его работе в январе 1962 года. Вскоре после этого было принято . К маю 1962 года были определены основные концепции моделирования языка . SIMULA I Так родился — язык программирования специального назначения для моделирования систем дискретных событий.

Кристен Найгаард была приглашена посетить компьютерную корпорацию Eckert-Mauchly в конце мая 1962 года в связи с маркетингом их нового компьютера UNIVAC 1107 . Во время того визита Найгаард представил идеи Simula Роберту Бемеру , директору по системному программированию в Univac . Бемер был большим поклонником Алгола и находил проект Simula привлекательным. Бемер также был председателем заседания второй международной конференции по обработке информации, организованной Международной федерацией обработки информации (IFIP). Он пригласил Найгаарда, который представил доклад «SIMULA – расширение ALGOL для описания сетей дискретных событий».

Норвежский вычислительный центр получил UNIVAC 1107 в августе 1963 года со значительной скидкой, на котором Даль внедрил SIMULA I по контракту с UNIVAC. Реализация была основана на компиляторе UNIVAC ALGOL 60 . SIMULA I полностью заработал на UNIVAC 1107 к январю 1965 года. В последующие несколько лет Даль и Найгаард потратили много времени на обучение Simula. Simula распространилась в несколько стран мира, а SIMULA I позже была реализована на других компьютерах, включая Burroughs B5500 и российский Урал-16 .

В 1966 году К. А. Хоар представил концепцию конструкции класса записи, которую Даль и Найгаард расширили концепцией префиксов и другими функциями, чтобы удовлетворить их требованиям к обобщенной концепции процесса. Даль и Найгаард представили свой документ об объявлениях классов и подклассов на рабочей конференции IFIP по языкам моделирования в Осло в мае 1967 года. Этот документ стал первым формальным определением Simula 67. В июне 1967 года была проведена конференция по стандартизации языка и инициированию ряд реализаций. Даль предложил объединить понятие типа и класса. Это привело к серьезным дискуссиям, и правление отклонило предложение. Simula 67 была официально стандартизирована на первом собрании группы стандартов Simula (SSG) в феврале 1968 года.

Страницы из языкового справочника DECsystem-10 SIMULA, опубликованного Шведским научно-исследовательским институтом национальной обороны.

Simula оказала влияние на разработку Smalltalk , а затем и объектно-ориентированных языков программирования. Это также помогло вдохновить актерскую модель параллельных вычислений, хотя Simula поддерживает только сопрограммы , а не настоящий параллелизм .

В конце шестидесятых и начале семидесятых существовало четыре основные реализации Simula:

• UNIVAC 1100 от Норвежского вычислительного центра (NCC)
• System/360 и System/370 от NCC
• CDC 3000 от Университета Осло в Кьеллере совместной компьютерной установки
• TOPS-10 Шведского национального оборонного научно-исследовательского института (FOA)

Эти реализации были портированы на широкий спектр платформ. TOPS -10 реализовал концепцию общедоступных, защищенных и частных переменных и процедур-членов, которая позже была интегрирована в стандарт Simula в 1986 году.

Simula Standard 1986 — новейший стандарт, портированный на широкий спектр платформ. В основном существует четыре реализации:

• Начало АС
• Лунд Начало
• ГНУ Сим
• Новый взгляд на портативную симулу

наградил Даля и Найгаарда медалью Джона фон Неймана IEEE В ноябре 2001 года Институт инженеров по электротехнике и электронике «За внедрение концепций, лежащих в основе объектно-ориентированного программирования, посредством разработки и реализации SIMULA 67». 2001 года В апреле 2002 года они получили премию Тьюринга от Ассоциации вычислительной техники (ACM) со словами: «За идеи, фундаментальные для возникновения объектно-ориентированного программирования, благодаря разработке языков программирования Simula I и Simula 67». " Даль и Найгаард умерли в июне и августе того же года соответственно. перед лекцией на премию ACM Тьюринга его планировалось представить на конференции OOPSLA в Сиэтле в ноябре 2002 года.

Исследовательская лаборатория Simula - это исследовательский институт , названный в честь языка Simula, и Найгаард работал там неполный рабочий день с момента открытия в 2001 году. Новое здание компьютерных наук в Университете Осло названо Домом Оле Йохана Даля в честь Даля, и главный зал носит название Simula.

Пример кода

Минимальная программа

Пустой компьютерный файл — это минимальная программа в Simula, измеряемая размером исходного кода . Он состоит только из одного; пустое заявление .

Однако минимальную программу удобнее представить в виде пустого блока:

Begin
End;

Он начинает выполняться и сразу же завершается. В языке отсутствует возвращаемое значение из программы.

Классический Привет, мир!

Пример программы Hello world в Simula:

Begin
   OutText ("Hello, World!");
   Outimage;
End;

Simula нечувствительна к регистру .

Классы, подклассы и виртуальные процедуры

Более реалистичный пример с использованием классов: подклассы и виртуальные процедуры:

Begin
   Class Glyph;
      Virtual: Procedure print Is Procedure print;;
   Begin
   End;
   
   Glyph Class Char (c);
      Character c;
   Begin
      Procedure print;
        OutChar(c);
   End;
   
   Glyph Class Line (elements);
      Ref (Glyph) Array elements;
   Begin
      Procedure print;
      Begin
         Integer i;
         For i:= 1 Step 1 Until UpperBound (elements, 1) Do
            elements (i).print;
         OutImage;
      End;
   End;
   
   Ref (Glyph) rg;
   Ref (Glyph) Array rgs (1 : 4);
   
   ! Main program;
   rgs (1):- New Char ('A');
   rgs (2):- New Char ('b');
   rgs (3):- New Char ('b');
   rgs (4):- New Char ('a');
   rg:- New Line (rgs);
   rg.print;
End;

В приведенном выше примере есть один суперкласс (Glyph) с двумя подклассами ( Char и Line). Существует одна виртуальная процедура с двумя реализациями . Выполнение начинается с выполнения основной программы. В Simula отсутствует концепция абстрактных классов классов с чисто виртуальными процедурами , поскольку можно создавать экземпляры . Это означает, что в приведенном выше примере можно создать экземпляры всех классов. Однако вызов чисто виртуальной процедуры приведет к времени выполнения ошибке .

Звонок по имени

Simula поддерживает вызов по имени так что Устройство Дженсена может быть легко реализовано. Однако режимом передачи по умолчанию для простого параметра является вызов по значению , в отличие от ALGOL , который использовал вызов по имени . Поэтому исходный код устройства Дженсена должен указывать вызов параметров по имени при компиляции компилятором Simula.

Другой гораздо более простой пример — функция суммирования. $\sum$ который можно реализовать следующим образом:

Real Procedure Sigma (k, m, n, u);
   Name k, u;
   Integer k, m, n; Real u;
Begin
   Real s;
   k:= m;
   While k <= n Do Begin s:= s + u; k:= k + 1; End;
   Sigma:= s;
End;

В приведенном выше коде используется вызов по имени управляющей переменной (k) и выражения (u). Это позволяет использовать управляющую переменную в выражении.

Обратите внимание, что стандарт Simula допускает определенные ограничения на управляющую переменную. в цикле for . Поэтому приведенный выше код использует цикл while для максимальной переносимости.

Следующее:

$Z=\sum _{i=1}^{100}{1 \over (i+a)^{2}}$

тогда можно реализовать следующим образом:

Z:= Sigma (i, 1, 100, 1 / (i + a) ** 2);

Моделирование

Simula включает в себя симуляцию пакет для моделирования дискретных событий . Этот пакет моделирования основан на объектно-ориентированных функциях Simula и его сопрограмме. концепция.

Сэм, Салли и Энди покупают одежду. Они должны делить одну примерочную. Каждый из них просматривает магазин около 12 минут, а затем около трех минут пользуется исключительно примерочной, следуя обычному распределению. Моделирование их примерочной выглядит следующим образом:

Simulation Begin
   Class FittingRoom; Begin
      Ref (Head) door;
      Boolean inUse;
      Procedure request; Begin
         If inUse Then Begin
             Wait (door);
             door.First.Out;
         End;
         inUse:= True;
      End;
      Procedure leave; Begin
         inUse:= False;
         Activate door.First;
      End;
      door:- New Head;
   End;
   
   Procedure report (message); Text message; Begin
      OutFix (Time, 2, 0); OutText (": " & message); OutImage;
   End;
   
   Process Class Person (pname); Text pname; Begin
      While True Do Begin
         Hold (Normal (12, 4, u));
         report  (pname & " is requesting the fitting room");
         fittingroom1.request;
         report (pname & " has entered the fitting room");
         Hold (Normal (3, 1, u));
         fittingroom1.leave;
         report (pname & " has left the fitting room");
      End;
   End;
   
   Integer u;
   Ref (FittingRoom) fittingRoom1;
   
   fittingRoom1:- New FittingRoom;
   Activate New Person ("Sam");
   Activate New Person ("Sally");
   Activate New Person ("Andy");
   Hold (100);
End;

Главный блок имеет префикс Simulation для включения симуляции. Пакет моделирования можно использовать в любом блоке, а симуляции можно даже вкладывать, когда моделируется кто-то, выполняющий симуляцию.

Объект примерочной использует очередь ( door) для получения доступа в примерочную. Когда кто-то запрашивает примерочную, и она уже занята, он должен ждать в этой очереди ( Wait (door)). Когда кто-то выходит из примерочной, первый (если есть) освобождается из очереди ( Activate door.first) и соответственно удалены из очереди у дверей ( door.First.Out).

Человек – это подкласс Process и его активность описывается с помощью удержания (время просмотра магазина и время пребывания в примерочной) и вызывает процедуры в объекте примерочной для запроса и выхода из примерочной.

Основная программа создает все объекты и активирует все объекты-человека, чтобы поместить их в очередь событий. Основная программа сохраняется в течение 100 минут моделируемого времени, прежде чем программа завершится.

Источники

• Сильвестр, Питер. «Компилятор IBM System 360/370 и историческая документация» (Стандарт Simula и другая историческая документация).

Дальнейшее чтение

• Пули, Роб (1987), Введение в программирование в Simula , Alfred Waller Ltd, ISBN  0632016116 , заархивировано из оригинала 19 сентября 2004 г.

Внешние ссылки

• Официальный сайт (последняя рабочая версия на archive.org, по состоянию на 26 февраля 2022 г.)
• Портативная симула снова на GitHub