سیمولا

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو

سیمولا

Translation arrow fa.svg این نوشتار یک ترجمه از ویکی‌پدیاهای دیگر است. پيوند به سایر زبان‌ها را در سمت راست-پايين اين صفحه ببينيد.

سیمولا یک نام برای دو زبان برنامه نویسی، سیمولا 1 و سیمولا 67 است، که در ۱۹۶۰ در مرکز محاسبات نروژی در اسلو، توسط اوله-یوهان دال و کریستین نیگارد توسعه یافت. نحوی، آن ابر مجموعه نسبتاً وفادار از الگول ۶۰ است.

سیمولا 67 اشیاء، کلاس‌ها، زیر کلاس‌ها، متدهای مجازی، هم‌روال، شبیه سازی رویداد گسسته و ویژگی های جمع آوری زباله را معرفی کرد.

سیمولا اولین زبان برنامه نویسی شی گرا در نظر گرفته شده است. همانطور که از نام آن پیداست، سیمولا برای انجام شبیه سازی، طراحی شده است و نیاز آن دامنه، چارچوبی برای بسیاری از ویژگی های زبان های شی گرا امروز تهیه کرده است.

سیمولا در طیف وسیعی از کاربردها مانند شبیه سازی طرح های VLSI، مدل سازی فرایند، پروتکل ها، الگوریتم ها و برنامه های کاربردی دیگر مانند حروفچینی، گرافیک کامپیوتری، و آموزش و پرورش استفاده شده است. از آنجا که اشیاء سیمولا گونه در ++C، جاوا و #C دوباره استفاده میشود، نفوذ سیمولا اغلب کم بیان میشود. خالق ++C، بی‌یارنه استراس‌تروپ، اذعان کرده است که سیمولا 67 بود بیشترین اثر را در او برای توسعه ++C داشت، که نوع بهبودهای بهره‌وری را که سیمولا به سرعت خام محاسبات ارائه داده شده توسط زبان های سطح پایین مثل BCPL را ارمغان آورد.

سیمولا هنوز هم برای انواع مختلف از درس های دانشگاه استفاده می شود، به عنوان مثال جارک لنار سیمولارا به دانشجویان در دانشگاه مالت می آموزد.

مقدمه[ویرایش]

این زبان برای کاربرد های طراحی و شبیه سازی ایجاد شد. اهمیت زبان سیمولا به دلیل مطرح شدن ایده های شیء گرایی در این زبان بود. ایده ی کلاس مهم ترین ایده ی مطرح شده در این زبان است. در یک کلاس تعدادی داده به همراه توابع مورد نیاز تعریف می شوند. ایده مهم دیگری که در این زبان استفاده می شد توابع هم‌روند (به انگلیسی: Co-routine) بود. توابع هم‌روند برای انجام یک وظیفه توسط چند روال با هم دیگر هم کاری داشتند که باید حالت هر کدام حفظ شوند. این توابع در عمل باید برای اجرا به نوبت فراخوانی و اجرا شوند و حافظه باید ماندگار باشد و اجرا از محل قبلی ادامه یابد. سیمولا بر پایه‌ی زبان الگول نوشته شده است.

تاریخچه[ویرایش]

کریستین نیگارد شروع به نوشتن برنامه های شبیه سازی کامپیوتر در سال 1957 کرد. نیگارد نیاز به یک راه بهتر برای توصیف عدم تجانس و عملکرد یک سیستم را دید. برای رفتن بیشتر با ایده های خود بر روی یک زبان رسمی کامپیوتر برای توصیف سیستم، متوجه شد که او کسی را با مهارت بیشتر برنامه نویسی از کسی که داشته نیاز دارد. اوله - یوهان دال به او در کارش از ژانویه 1962 پیوست. این تصمیم برای ارتباط زبان الگول 60 در مدت کوتاهی پس ازآن گرفته شد. تا قبل از مه 1962 مفاهیم اصلی زبان شبیه سازی تعیین شد. "سیمولا 1" متولد شد، یک زبان برنامه نویسی با هدف ویژه برای شبیه سازی سیستم های رویداد گسسته. کریستن نیگارد به یونیوک اواخر ماه مه 1962 در ارتباط با بازاریابی کامپیوتر جدید یونیوک 1107 دعوت شد. در آن دیدار نیگارد ایده های سیمولا به رابرت بمر، مدیر برنامه نویسی سیستم در یونیوک ارائه داد. بمر یک هواخواه سوگند یاد کرده الگول بود و متوجه شد پروژه سیمولا الزام آور است. بمر همچنین رییس یک جلسه در دومین همایش بین‌المللی پردازش اطلاعات میزبانی شده توسط IFIP بود. او نیگارد را که مقاله "سیمولا -- فرمتی از الگول به شرح شبکه های رویداد- گسسته" را ارائه بود، دعوت کرد. مرکز محاسبات نروژی یونیوک 1107 را دراوت 1963 با تخفیف قابل توجهی گرفت، که در آن دال سیمولا1 را تحت قرارداد با یونیوک پیاده می کرد. پیاده سازی بر مبنای یونیوک الگول 60 کامپایلر استوار بود. سیمولا 1 در یونیوک 1107 از ژانویه 1965 به طور کامل عملیاتی بود. در چند سال بعدی دال و نیگارد زمان زیادی را صرف آموزش سیمولاکردند. سیمولا به چندین کشور در سراسر جهان گسترش یافت و سیمولا 1 بعداً در کامپیوترهای بوروقس B5500 و کامپیوتر اورال - 16 روسی پیاده شد.

در سال 1966 C.A.R.Hoare مفهوم ساخت کلاس رکورد را معرفی کرد، که دال و نیگارد آن را با مفهوم پیشوندی و ویژگی های دیگری برای برآورده کردن نیازهای خود برای مفهوم فرایند تعمیم داده شده گسترش دادند . دال و نیگارد مقاله خود در اعلان های کلاس ها و زیر کلاس ها در کنفرانس کاری IFIP روی زبانهای شبیه سازی در اسلو، در مه 1967 ارائه دادند. این مقاله اولین تعریف رسمی از سیمولا 67 شد. در ژوئن 1967 کنفرانسی برای استاندارد کردن زبان و آغاز تعدادی از پیاده سازی ها بر‌گزار شد. دال پیشنهادی برای متحد کردن نوع و مفهوم کلاس داد. این به بحثهای جدی منجر شد، و پیشنهاد توسط هیئت مدیره رد شد. سیمولا 67 بود به طور رسمی در اولین جلسه از گروه استانداردهای سیمولا (SSG) در ماه فوریه 1968 استاندارد شد.

سیمولا تاثیرگذار در توسعه صحبت کوتاه و بعد زبانهای برنامه نویسی شی گرا بود. آن همچنین کمک به الهام بخشی مدل عملگر از محاسبات همزمان کرد، هر چند سیمولا تنها پشتیبانی از همکاری- روال و نه همزمانی درست می کند.

در اواخر دهه شصت و اوایل دهه هفتاد چهار پیاده سازی اصلی از سیمولا وجود داشت :

  • یونیوک 1100 توسط NCC،
  • سیستم 360 و سیستم 370 توسط پژوهشکده سوئدی برای دفاع ملی (FOA)،
  • سی دی سی 3000 توسط دانشگاه اسلو در نصب و راه اندازی کامپیوتر مشترک در جلر
  • تاپس - 10 توسط ENEA AB

این پیاده سازی به طیف گسترده ای از زبانهای برنامه نویسی منتقل شدند. تاپس - 10 مفهوم متغیرها و روش های عضو عمومی، محافظت شده و خصوصی، که بعداً با سیمولا 87 یکپارچه شد را پیاده کرد . سیمولا 87 آخرین استاندارد است و به طیف گسترده ای از زبانهای برنامه نویسی منتقل شده است. عمدتاً سه پیاده سازی شده وجود دارد :

  • سیمولا AS،
  • لوند سیمولا،
  • -GNU Cimدانلود از سایت اف تی پی از دانشگاه اسلو

در نوامبر 2001 دال و نیگارد مدال IEEE جان فون نویمان توسط موسسه مهندسان برق و الکترونیک را "برای معرفی مفاهیم برنامه نویسی شی گرا از طریق طراحی و پیاده سازی سیمولا 67" دریافت کردند. آنها در ماه فوریه 2002، جایزه A.M.2001 تورینگ توسط انجمن ماشین ها محاسبه ی (ACM) را، با نقل قول : "برای ایده های اساسی برای ظهور برنامه نویسی شیء گرا، از طریق طراحی شان با زبان های برنامه نویسی سیمولا 1 و سیمولا 67" دریافت کردند. متأسفانه نه دال و نه نیگارد نتوانستند خود را به سخنرانی جایزه ACM تورینگ که برنامه ریزی شده برای ارایه در کنفرانس OOPSLA 2002 در شهر سیاتل شده بود، برسانند، چرا که آنها هر دو در عرض دو ماه از یکدیگر در ماه ژوئن و آگوست به ترتیب، از دنیا رفتند.

آزمایشگاه تحقیقات سیمولا یک موسسه تحقیقاتی است که بخاطر زبان سیمولا نامگذاری شده است، و نیگارد یک موقعیت کاری پاره وقت از سال بازگشایی در2001 آنجا داشت.

کد نمونه[ویرایش]

برنامه حداقل[ویرایش]

فایل کامپیوتر خالی یک برنامه حداقل در سیمولا است، که توسط حجم برنامه منبع اندازه گیری شده است. آن را از فقط یک چیز تشکیل شده است: بیان گنگ.

با این حال، برنامه حداقل به صورت مناسب تری به عنوان یک بلوک خالی جلوه داده میشود:

Begin
End;

آن اجرای برنامه را آغاز و بلافاصله خاتمه میدهد. زبان هیچ مقدار برگردانده شده از خود برنامه ندارد.

برنامه Hello World[ویرایش]

توجه داشته باشید که در سیمولا بزرگی و کوچکی حروف مطرح نیست. نمونه‌ای از یک برنامه Hello World در سیمولا:

Begin

  OutText ("Hello World!");
  Outimage;

End;

کلاس ها، زیرکلاس ها و روش های مجازی[ویرایش]

مثال واقعی تر با استفاده از کلاس ها، زیرکلاس ها و روش های مجازی:

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;

مثال بالا یک کلاس بزرگ (گلیف) با دو زیرکلاس ها (کاراکتر و خط) دارد. یک روش مجازی با دو پیاده سازی وجود دارد. اجرای برنامه با اجرای برنامه اصلی شروع می شود. سیمولا نشانی از مفهوم کلاس های انتزاعی ندارد زیرا کلاس ها با روش های مجازی خالص می تواند مثالی شود. این به این معنی است که در مثال بالا همه کلاس ها می توانند مثالی شوند. فراخواندن یک روش مجازی خالص هرچند خطای زمان اجرا تولید می کند.

فراخوانی با نام[ویرایش]

سیمولا از فراخوانی با نام پشتیبانی میکند، بنابراین ابزار جنسن به راحتی می تواند پیاده شود. با این حال، حالت انتقال پیش فرض برای پارامتر ساده با مقدار فراخوانده میشود، بر خلاف زبان الگول که فراخوانی با نام را استفاده می کند. برنامه منبع برای ابزار جنسن به همین خاطر باید فراخوانی با نام را برای پارامترها هنگامی که توسط یک گردآور سیمولا گردآوری شده را مشخص کند.

مثال بسیار ساده تر دیگر تابع جمع است (Σ) که می تواند به شرح زیر پیاده شود:

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;

برنامه بالا فراخوانی با نام را برای کنترل متغیر (k) و بیان (u) استفاده می کند. این اجازه می دهد تا متغیر کنترل کننده در بیان استفاده شود. توجه داشته باشید که استاندارد سیمولا محدودیت های خاصی بر متغیر کنترل کننده در حلقه for اجازه می دهد. بنابراین برنامه بالا از حلقه while برای حداکثر قابلیت حمل استفاده می کند. به شرح زیر:

که پس از آن میتواند به شرح زیر پیاده شود:

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

شبیه سازی[ویرایش]

سیمولا شامل یک بسته شبیه سازی برای انجام شبیه سازی رویداد گسسته است. این بسته شبیه سازی بر مبنای ویژگی های شی گرا سیمولا و مفهوم هم‌روال آن است. سام، سالی و اندی در حال خرید لباس هستند. آنها باید از یک اتاق پرو اشتراکی استفاده کنند. هر کدام از آنها در حال گشتن در فروشگاه به مدت 12 دقیقه هستند و سپس از اتاق پرو به طور انحصاری به مدت سه دقیقه استفاده می کنند، هر یک از یک توزیع نرمال پیروی می کنند.یک شبیه سازی از تجربه اتاق پرو آنها به شرح زیر است:

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;

بلوک اصلی با شبیه سازی برای قادر کردن شبیه سازی پیشوند دار شده است . بسته شبیه سازی می تواند در هر بلوک استفاده می شود و شبیه سازی ها حتی می توانند داخل هم جا داده شوند وقتی که کسی که شبیه سازی می کند را شبیه سازی می کند. شی اتاق پرو یک صف (درب) را برای دسترسی به اتاق پرو استفاده می کند. هنگامی که کسی درخواست اتاق پرو می کند و آن اشغال است، آنها را باید در این صف منتظر (صبر (درب)) بمانند. وقتی کسی اتاق پرو را ترک می کند اولین کس (در صورت وجود) از صف (درفعال. اولین) جدا می شود و بر این اساس از صف در (در. اولین. بیرون) برداشته می شود. شخص زیر کلاسی از فرایند است و فعالیت او با استفاده از نگه داشتن (زمان برای دیدن فروشگاه و زمان حضور در اتاق پرو) و و روش های فراخوانی در شی اتاق پرو برای درخواست و ترک اتاق پرو شرح داده شده است. برنامه اصلی همه اشیاء را ایجاد وهمه اشیاء فردی را فعال برای قرار دادن آنها در صف رویداد می کند. برنامه اصلی برای 100 دقیقه از زمان شبیه سازی می ماند قبل ازاینکه برنامه پایان یابد.

همچنین مشاهده کنید[ویرایش]

  • زبان الگول 60 ،
  • بتا، جانشین مدرن برای سیمولا،
  • برنامه نویسی شی گرا،
  • زبان شبیه سازی
  • Subtyping، مفهوم نظری مدرن از subtyping که سرچشمه در سیمولا دارد.

منابع[ویرایش]

1. ^ a b c d e f g h i j k l m n Ole-Johan Dahl, Bjørm Myhrhaug, and Kristen Nygaard (1970), :[1], Common Base Language, Norwegian Computing Center 2. ^ http://staff.um.edu.mt/jskl1/ 3. ^ Holmevik, Jan Rune (1994). "Compiling Simula: A historical study of technological genesis". IEEE Annals in the History of Computing 16 (4): 25–37. http://www.idi.ntnu.no/grupper/su/publ/simula/holmevik-simula-ieeeannals94.pdf. Retrieved 12 May 2010. 4. ^ Jan Rune [2], Compiling Simula, Institute for Studies in Research and Higher Education, Oslo, Norway ماخذ

  • IBM System 360/370 Compiler and Historical Documentation The Simula Standard and other historical documentation by Peter Sylvester
  • Introduction to OOP in Simula – By J.Sklenar, based on the 1997 seminar "30 Years of Object Oriented Programming (OOP)" at the University of Malta
  • How Object-Oriented Programming Started – By Dahl and Nygaard, abbrev. version of an encyclopedia article; on Nygaards home page
  • Simula at the Université de Montréal Includes tutorials, documentation, and links in English and in French
  • An Introduction to Programming in Simula A textbook by Rob Pooley now available as HTML
  • DEMOS: a system for Discrete Event Modelling on SIMULA Demos Reference Manual, Demos was originally written as a package within SIMULA by Professor of Computer Science Graham M. Birtwistle at the University of Calgary, Canada
  • ویکی‌پدیای انگلیسی