ภาษาปาสคาล (Pascal)
ประวัติของภาษาปาสคาล (Pascal)
ภาษาปาสคาล (Pascal) เป็นชื่อที่ได้มาจากเบลส ปาสคาล (Blaise Pascal) นักวิทยาศาสตร์และนักคณิตศาสตร์ชาวฝรั่งเศส ผู้มีชื่อเสียงในการประดิษฐ์เครื่องจักรที่ใช้ในการคำนวณซึ่งเป็นต้นแบบของคอมพิวเตอร์ในปัจจุบัน ภาษาปาสคาลได้รับการพัฒนาขึ้นครั้งแรกเมื่อต้นปี พ.ศ. 2513 โดยนิคลอส เวิรธ์ (Niklaus Wirth) ที่สถาบันเทคโนโลยีซูริค ประเทศสวิสเซอร์แลนด์ วัตถุประสงค์ครั้งแรก เพื่อพัฒนาภาษาขั้นสูงที่มีกฎเกณฑ์ เพื่อการสอนการเขียนโปรแกรมแบบโครงสร้าง ภาษาที่เวิร์ธพัฒนาขึ้นเรียกว่า ปาสคาลมาตรฐาน (Standard Pascal) หรือปาสคาลมาตรฐานตามแบบของเจนเซน (Jensen) และ เวิร์ธ (Wirth) อย่างไรก็ตาม คำว่าปาสคาลมาตรฐานยังกำกวมอยู่ เนื่องจากปัจจุบันมีหลายมาตรฐานในประเทศสหรัฐอเมริกามีการประกาศปาสคาลมาตรฐานชื่อแอนซี่ (ANSI : American National Standards Instute) และไออีอีอี(IEEE : Institute of Electrical and Electronics Engineers)
ในปี พ.ศ. 2526 บอร์แลนด์ อินเตอร์เนชั่นแนล ซึ่งเป็นบริษัทซอฟต์แวร์สำหรับคอมพิวเตอร์ขนาดเล็ก ได้เริ่มทำตลาดคอมไพเลอร์ปาสคาลราคาถูกที่เรียกว่า เทอร์โบปาสคาล (Turbo Pascal) สำหรับใช้กับคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล เทอร์โบปาสคาลประสบความสำเร็จเรื่อยมา เนื่องจากราคาถูกและใช้งานง่าย ต่อมาจึงมีการพัฒนาเครื่องมือสำหรับพัฒนาโปรแกรม ไดแก่ Editor และตัว Debugger แบบโต้ตอบ ปัจจุบันมีการนำมาประยุกต์ใช้งานทั้งในด้านเป็นภาษาในการเรียนการสอน และภาษาในการสร้างงานประยุกต์ต่างๆ
คุณลักษณะของภาษาปาสคาล
ภาษาปาสคาล จัดเป็นภาษาระดับสูงอีกภาษาหนึ่งที่ได้รับความนิยมในการนำมาใช้ในวงการศึกษา เพราะเป็นภาษาที่มีลักษณะเด่นอยู่หลายด้าน เช่น
1. รูปแบบของคำสั่งเป็นภาษาอังกฤษ
2. คำสั่งมีความง่ายต่อการทำความเข้าใจ
3. ลักษณะการทำงานของโปรแกรมจะเป็นการทำงานที่มีโครงสร้าง
4. มีการแปลคำสั่งแบบ Compile ทำให้สามารถทำงานได้อย่างรวดเร็ว
5. เหมาะกับงานทุกประเภท ไม่ว่าจะเป็นงานทางด้านวิทยาศาสตร์ที่มีการคำนวณหรืองานทางด้านธุรกิจ แม้แต่งานทางด้านกราฟิกก็สามารถใช้ได้
โครงสร้างของภาษาปาสคาล
ประกอบด้วย 3 ส่วน
- ส่วนหัวโปรแกรม (Program Hending)
- ส่วนของการประกาศการใช้งาน(Declarations)
- ส่วนของคำสั่ง(Executable Statement)
ส่วนหัวโปรแกรม
เริ่มต้นคำว่า Program และตามด้วยชื่อโปรแกรม เช่น Program Test_Work1;
หมายเหตุ
- ชื่อของโปรแกรมต้องตั้งชื่อเป็นภาษอังกฤษเท่านั้น
- ห้ามขึ้นต้นด้วยตัวเลข แต่สามารถตามหลังภาษาอังกฤษด้วยตัวเลขได้
- ห้ามเว้นวรรค และห้ามใช้สัญลักษณ์พิเศษอื่นใด ยกเว้น Underscore(_)
- ห้ามซ้ำกับคำสงวน
ส่วนประกาศการใช้งาน
ได้แก่ การประกาศต่างๆดังนี้
เลเบล(Labels) ค่าคงที่ (Constants) การนิยามประกาศ (Type Definitions) ตัวแปร(Variable) โพรซิเยอร์และฟังก์ชัน(Procedure and Function)
ส่วนของคำสั่ง
ส่วนนี้นับว่าเป็นส่วนสำคัญที่สุดในการให้คอมพิวเตอร์ทำงานตามที่ผู้เขียนโปรแกรมออกแบบไว้ ตัวอย่างคำสั่งเช่น Write, Writeln, Readln เป็นต้น
องค์ประกอบพื้นฐานของภาษาปาสคาล
แบ่งออกได้เป็น 10 ประเภท ดังนี้
1. ตัวอักษร (Character Set) หมายถึง สัญลักษณ์ต่างๆที่ไม่สามารถนำไปคำนวณได้
1.1) ตัวเลข ได้แก่ เลขฐาน 10 คือ 0-9
1.2) ตัวอักษร ได้แก่ ภาษาอังกฤษA-Z(ทั้งตัวพิมพ์เล็กและตัวพิมพ์ใหญ่) และตัวอักษรภาษาอื่นๆ
1.3) สัญลักษณ์พิเศษ ได้แก่ สัญลักษณ์พิเศษต่างๆ
2. ชื่อ (Identifiers)
ใช้สำหรับกำหนดชื่อเรียกรายการดังต่อไปนี้
- ค่าคงที่
- ฟิลด์ใน
- ตัวแปร
- ฟังก์ชัน
- ชื่อโปรแกรม
- ประเภทข้อมูล
- ยูนิต
การกำหนดชื่อ มีกฎเกณฑ์ดังนี้
1. ประกอบไปด้วยตัวอักษรA-Zทั้งตัวพิมพ์เล็กและพิมพ์ใหญ่ และตัวเลข 0-9
2. เริ่มต้นด้วยภาษาอังกฤษ(ห้ามเป็นตัวเลข) ส่วนตัวถัดไปจะเป็นตัวเลขหรือตัวอักษรก็ได้
3.ห้ามเว้นวรรค
4. ห้ามมีสัญลักษณ์พิเศษอื่นๆ ยกเว้น(_)
5. ตัวอักษรพิมพ์ใหญ่พิมพ์เล็กถือว่าเป็นอักษรเดียวกัน
6. ห้ามซ้ำกับคำสงวน
3. คำสงวน
รายชื่อของคำสงวนมีดังนี้
AND END NIL SET
ARRAY FILE NOT THEN
BEGIN FOR OF TO
CASE FUNCTION OR TYPE
CONST GOTO PACKED UNTIL
DIV IF PROCEDURE VAR
DO IN PROGRAM WHILE
DOWNTO LABEL RECORD WITH
ELSE MOD REPEAT
4. ชื่อมาตรฐาน เป็นคำเฉพาะที่ภาษา Pascal ใช้สร้างขึ้นมาเพื่อใช้เป็นภาษาเฉพาะ หรืออาจเป็นฟังก์ชันย่อยที่ภาษาปาสคาลสร้างขึ้น ตัวอย่างเช่น read write integer เป็นต้น
5. ข้อมูลแบบพื้นฐาน ซึ่งประกอบไปด้วยข้อมูลพื้นฐานดังต่อไปนี้
- ข้อมูลเลขจำนานเต็ม
- ข้อมูลเลขจำนวนจริง
- ข้อมูลตัวอักขระ
- ข้อมูลแบบสตริง
- ข้อมูลแบบตรรกศาสตร์
6. ค่าคงที่ หมายถึง ค่าที่ไม่มีการเปลี่ยนแปลงอีก
ประโยชน์ของค่าคงที่
- การประกาศที่ใช้ค่าคงที่ จะสั้นกะทัดรัด
- ทำให้ง่ายต่อการแก้ไข
การเรียกใช้ค่าคงที่
รูปแบบ CONST identifier = Constant
Identifier หมายถึง ชื่อค่าคงที่
Constant หมายถึง ค่าคงที่ที่กำหนด
7. ตัวแปร เป็น identifier สำหรับใช้เก็บค่าที่ไม่คงที่ ที่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ตลอดเวลาในระหว่างการทำงานของโปรแกรม
รูปแบบ
VAR identifier = type;
- Identifier หมายถึง ชื่อตัวแปร ที่มีการเรียกใช้งานในโปรแกรม
- Type หมายถึง ชนิดของข้อมูลตัวแปรนั้น
8. นิพจน์ คือ กลุ่มของข้อมูล ซึ่งประกอบไปด้วยค่าคงที่ 1 ตัวหรือมากกว่า และตัวแปร1ตัวหรือมากกว่า เรียกสัญลักษณ์ทางการคำนวณหรือการเปลี่ยนเทียบว่า โอเปอเรเตอร์ สามารถแบ่งออกได้ดังนี้
- นิพจน์ทางคณิตศาสตร์ เป็นนิพจน์ที่ประกอบด้วย Operand ที่เป็นตัวแปร หรือค่าคงที่ที่เป็นตัวเลข
- นิพจน์ทางตรรกศาสตร์ เป็นนิพจน์ที่ประกอบด้วย Operand ที่เป็นตัวแปร หรือค่าคงที่ที่เป็นตัวเลขหรือนิพจน์ทางคณิตศาสตร์หรือตรรกศาสตร์ ซึ่งเชื่อมกันด้วย Operator
9. ประโยคคำสั่ง เป็นคำสั่งในโปรแกรมคอมพิวเตอร์ ที่สั่งให้คอมพิวเตอร์ปฏิบัติการอย่างใดอย่างหนึ่ง
สามารถแบ่งออกได้ดังนี้
- คำสั่งกำหนดค่าให้กับตัวแปร
- คำสั่งการเปลี่ยนเทียบเงื่อนไข
- คำสั่งการทำซ้ำหรือวนลูป
- คำสั่งลำดับการทำงานของโปรแกรม
10. โพรซีเยอร์และฟังก์ชัน เรียกอีกอย่างหนึ่งว่า โมดูล เป็นโปรแกรมที่มีการเขียนแยกไว้ต่างหากจากโปรแกรมหลัก ซึ่งโปรแกรมอื่นสามารถใช้งานได้อิสระ แบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท คือ
- โพรซีเยอร์และฟังก์ชันมาตรฐาน (Standard Procedure and Function) เป็น Procedure หรือ Function ที่ภาษาปาสคาลสร้างขึ้นมาให้แล้ว ผู้เขียนโปรแกรมสามารถนำไปใช้ได้ทันที แต่ไม่สามารถเปลี่ยนแปลงหรือแก้ไขได้
- โพรซีเยอร์และฟังก์ชันที่สร้างขึ้นเอง (Users-Defined Procedure and Function) เป็นโพรซีเยอร์หรือฟังก์ชันมาตรฐานที่ผู้เขียนโปรแกรมสร้างขึ้นเอง อำนวยความสะดวกในการทำงานเป็นบางอย่าง ซึ่งจะสามารถทำการแก้ไขหรือเปลี่ยนแปลงได้เองตามต้องการ
ชนิดของข้อมูลพื้นฐานแบ่งออกได้ 5 ประเภท ได้แก่
-ข้อมูลชนิดจำนวนเต็ม (Integer-Type Data) เป็นข้อมูลตัวเลขที่ไม่มีจุดทศนิยม
-ข้อมูลเลขจำนวนจริง (Real-Type Data) เป็นข้อมูลที่มีจุดทศนิยม จะต้องมีตัวเลขอยู่หน้าจุดทศนิยม
-ข้อมูลชนิดข้อความ (String-Type Data) กลุ่มของตัวอักขระที่มาเขียนอยู่ภายใต้เครื่องหมาย ไม่สามารถนำไปคำนวณบ้าน
-ข้อมูลชนิดอักขระ(Character-Type Data ) ตัวอักษรเพียง1ตัวที่อยู่ภายใต้เครื่องหมาย(Single Quote) หรือ Apostrophe
-ชนิดข้อมูลตรรกศาสตร์ (Boolean-Type Data) เป็นข้อมูลที่แสดงค่าความจริงอย่างใดอย่างหนึ่ง จะมีค่าความจริงของข้อมูล 2 แบบ คือ ข้อมูลจริงและข้อมูลเท็จ สามารถแบ่ง นิพจน์ทางตรรกศาสตร์ออกเป็น2 แบบ ดังนี้
-นิพจน์ทางตรรกศาสตร์ที่ใช้สัญลักษณ์แสดงความสัมพันธ์เป็นตัวเชื่อม
- นิพจน์ทางตรรกศาสตร์ที่ใช้สัญลักษณ์ทางตรรกศาสตร์เป็นตัวเชื่อม
4. การนำข้อมูลออก (Write, WriteLn Statement)
ในการประมวลผลข้อมูลคอมพิวเตอร์ จะมีการนำข้อมูลเข้าไปในหน่วยความจำก่อนต่อจากนั้นจะมีการเคลื่อนย้ายข้อมูลเข้าและออกระหว่างหน่วยความจำกับหน่วยประมวลผลกลาง(CPU) เพื่อประมวลผลตามคำสั่งจากโปรแกรม ข้อมูลและผลลัพธ์ที่ได้จะคงถูกเก็บอยู่ในหน่วยความจำเช่นเดิม ข้อมูลเหล่านี้จะหายไปเมื่อคอมพิวเตอร์หยุดทำงาน
ในภาษาปาสคาล มีการนำข้อมูลออกจากหน่วยความจำโดยใช้คำสั่ง WriteหรือWriteLn (Write-Line)
รูปแบบของ WriteและWriteLn
คำสั่ง WriteและWriteLnมีรุปแบบดังนี้
Write(OUTPUT,item1,item2,…itemN)
WritLn(OUTPUT,item1,item2,…itemN)
จากข้อมูลข้างต้นมีความหมายต่อไปนี้
1. OUTPUT หมายถึง ตัวแปรที่เป็นชื่ออุปกรณ์เอาต์พุตของคอมพิวเตอร์
2. Item1,...,itemN คือข้อมูลต่างๆที่นำออกตั้งแต่รายการที่1ถึงรายการที่N
3. ข้อมูลแต่ละรายการอาจจะมีคุณสมบัติดังนี้ เป็นข้อความ เป็นตัวแปร เป็นการคำนวณ
4.WriteLnเมื่อแสดงข้อมูลที่มีใน( )หมดแล้ว เคอร์เซอร์จะเลื่อนลงมาอยู่ที่คอลัมน์ที่1ของแถวล่างที่อยู่ถันลงมา ส่วนWrieเคอร์เซอร์จะอยู่ตอนท้ายของแถว
5.สำหรับWrite ที่ไม่มี( )ต่อท้าย หมายถึง การเลื่อนเคอร์เซอร์ลงมาอยู่ที่คอลัพธ์ที่1 ของแถวล่างที่อยู่ถัดลงมา โดยไม่มีการแสดงข้อใดๆ
5. โปรแกรมย่อย(Procedure) และฟังก์ชัน (Function)
ภาษาปาสคาล เรียกโปรแกรมย่อยว่า Procedure ซึ่งเป็นโปรแกรมเล็กๆภายในโปรแกรมใหญ่ทั้งหมด
โปรแกรมย่อย(Procedure)
วัตถุประสงค์ของการสร้างโปรแกรมย่อย
1. เป็นส่วนโปรแกรมที่ใช้ซ้ำกันในหลายๆแห่ง และจะแยกออกมาทำเป็นโปรแกรมย่อย
2. เป็นคำสั่งที่สร้างขึ้นใหม่ เพื่อเก็บไว้ใช้ต่อไป
3. โปรแกรมย่อยหนึ่งๆคือโมดูลๆหนึ่ง
4. เพื่อสนองความต้องการของการเขียนโปรแกรมจากบนลงล่าง
ฟังก์ชัน (Function)
ภาษาปาสคาจัดให้ฟังก์ชันเป็นรูปแบบหนึ่งของโปรแกรมย่อย เทียบเท่า Procedure ดังนั้น Function และ Procedure จึงมีลักษณะคล้ายกัน คือ เป็นส่วนหนึ่งของโปรแกรมหลักที่เขียนแยกออกไปจากโปรแกรมหลัก มีความสมบูรณ์ในตัวเอง และสามารถส่งผ่านค่าของตัวแปรระหว่างโปรแกรมหลักกับFunction หรือระหว่าง Procedure กับ Function
