Никлаус Уирт и езикът Pascal – легендите на 80-те години

През 1970 г. младият швейцарски учен и програмист Никлаус Уирт (на някои места Никлаус Вирт) пуска първата версия на езика Pascal. Повече от половин век по-късно авторът умира на 89-годишна възраст, но Pascal остава актуален и популярен език за програмиране.

В последния индекс TIOBE за ноември 2025 г. Delphi/Object Pascal е на осмо място в света по брой написани редове код, изпреварвайки Perl, Rust, Go и други.

Паскал е „предишният Питон“

Преди появата на Python основният език за програмиране в училищата и университетите беше Pascal. Няколко поколения програмисти бяха въведени в бъдещата си професия именно чрез него.

Първият език оказа влияние върху навиците и предпочитанията на милиони програмисти, включително:

• стриктното типизиране;
• строгите правила за деклариране (на променливи, процедури, функции и други елементи) в съответствие със строги синтактични правила.

Това са добри навици, които много програмисти запазват през цялата си кариера.

Езикът Pascal за опитните разработчици

Pascal все още е един интелигентен избор за междуплатформена разработка. Ето защо той неизменно се нарежда сред 10-те най-популярни езика за програмиране. А през ноември той дори изпревари Go по брой нови редове код (макар че това не са точни показатели, които се отчитат по честотата на конкретните програмни твърдения в резултатите от търсенето).

Компилаторът с отворен код Free Pascal и средата за разработка Lazarus IDE правят програмирането толкова лесно, че напомнят за легендарния Delphi за Windows (между другото, самият Delphi все още се издава като търговски продукт в рамките на RAD Studio).

Free Pascal ви позволява да програмирате в операционната система Windows и да стартирате програмите си в Linux или Mac, както и обратното. Това е нормална междуплатформена разработка, подобно на Python, но Pascal осигурява по-добра производителност.

Днес Pascal е модерен обектно-ориентиран език с обекти, класове, йерархии и други фантастични новоизмислени атрибути, които според някои програмисти изобщо не е необходимо да използвате. Можете да пишете на Pascal точно така, както сте го правили през 1985 г. Това е все едно да преминете на C и ръчно да манипулирате указателите в паметта.

По принцип, ако някой ви попита „Защо да използваме Pascal през 2025 г.?“, можете да отговорите с чиста съвест: защо не? Този език ви дава всичко, от което се нуждаете. Той дори работи на Arduino: за тази платформа също са издадени редица инструменти, например развойни средства за програмиране на микроконтролери на Pascal (редактора AVRPascal, библиотеката UnoLib):

Автор на Pascal е Никлаус Уирт, един от основните теоретици в развитието на езиците за програмиране. Той е професор по компютърни науки в Швейцарското висше технологично училище в Цюрих (ETH).

Казват, че сред маниаците от неговото поколение „д-р Уирт“ е бил уважаван и известен почти като Стив Возняк. А в зората на компютърните науки той е смятан за един от най-влиятелните учени, истински визионер, който ясно вижда голямото бъдеще на компютрите.

Един компютър с женско име

Pascal е първото, но в никакъв случай не единствената мозъчна рожба на талантливия инженер. Той лично разработва един от първите персонални компютри в света и изиграва решаваща роля за разпространяването на развитието на швейцарския стартъп – компютърната мишка. Този стартъп, наречен Logitech, вече се е превърнал в голяма корпорация, която все още произвежда мишки и много други продукти.

През 1976 г., по време на личен творчески отпуск в изследователския център на Xerox в Пало Алто (PARC), Никлаус Уирт се запознава с новата технология на графичните работни станции с революционен графичен интерфейс и мишка (изобретена през 1973 г.).

Завръщайки се през 1978 г., той ръководи проект в ETH за разработване на графичната работна станция Lilith.

Lilith представлява цялостна компютърна среда със собствена операционна система (Medos), високоскоростна локална мрежа, собствени приложения (текстообработващи и графични редактори), лазерен принтер и др.

Първите системи Lilith се появяват още през 1980 г., много преди Apple Lisa и др.

За този компютър Уирт пуска разширена версия на Pascal, Modula-2, с поддръжка на паралелизъм и по-добра модулност на кода. Всичко това беше достъпно за Lilith много преди другите персонални компютри.

Няколко години по-късно Никълъс повтаря този трик, когато ръководи разработването на работната станция Ceres (1987 г.), нейната операционна система и новия обектно-ориентиран език Oberon. С течение на времето Oberon е пренесен на различни архитектури, а програмите му достигат нивото на преносимост, с което по-късно става известен Java.

Сега вече може да се разбере защо Никлаус е смятан за велик инженер, наравно със Стив Возняк. Само че Уирт е работил в образователната сфера, докато Возняк е работил в търговската сфера.

Основната специалност на Уирт обаче е разработването на езици за програмиране.

Програмните езици

Първите му проекти са Euler (дипломна работа от 1965 г.) и системният език за програмиране PL/360 (1966 г.) за IBM System/360. И двата езика са създадени под силното влияние на ALGOL. Тази ранна работа открива нови хоризонти във формалното разделяне на синтаксиса и семантиката.

Самият Никълъс е бил член на елитната международна група ALGOL, която е работила по създаването на редица езикови стандарти (в нея са били включени Дийкстра, Наур и други бащи на програмирането като инженерна дисциплина).

Необходимостта от нови стандарти е била очевидна. Факт е, че първите езици от високо ниво, като Fortran, значително улесниха писането и поддръжката на приложни програми – затова бързо набраха популярност. Но те бяха трудни за използване от фирмите, техниките за компилиране не бяха добре разбрани, а самите езици бяха тромави или прекалено сложни.

Най-важният резултат от работата на групата ALGOL е езикът ALGOL 60 (1960 г.): той въвежда рекурсивни функции, структурирани блокове код и локални променливи. За него също така за пръв път беше публикувано „формално описание на синтаксиса“ – семантика, примерни програми и конкретен метод за описание на структурата на езика в нотацията на Баккъс-Наур (BNF):

 ::=  |  "+" 
 ::=  |  "*" 
 ::=  | "("  ")"

През 1966 г. групата на ALGOL гласува против предложението на Уирт да се приеме като стандарт разширение и подобрение, базирано на неговия собствен език Euler. След това Никлаус напуска групата и създава своя собствена, неофициална версия на ALGOL-W (1968 г.). Тя е много по-опростена от прекалено усложнения ALGOL 68.

И така на базата на ALGOL-W е създадено най-известното творение на Уирт – езикът Pascal. Прост, гъвкав, оптимизиран за бързо компилиране в ефективен код.

Pascal запазва структурите на Algol, логическата завършеност и поддръжката на рекурсия, но се отървава от някои сложности и добавя поддръжката на собствени типове данни. По-късно Уирт пише, че най-важното е било „да се включат функциите, които са добре разбрани, особено от разработчиците, и да се изключат тези, които все още не са изпробвани и реализирани“.

„Pascal наложи ясно мислене по отношение на структурите от данни. Много от тези, които се обучаваха в истински академични програми, изучаваха Pascal. Това беше езикът на класическото мислене в информатиката. Начин на мислене, по-прост и по-ясен: „Все повече хора бъркат сложността с изтънченост, което е учудващо – все пак неразбираемото трябва да буди подозрение, а не възхищение“,

пише д-р Уирт.

През 1971 г. ETH започва да използва Pascal за преподаване на програмирането, което бързо се разпространява в други университети, а след това и в училищата.

За да улесни прилагането на Pascal на всички компютри, Уирт създава нов тип компилатор за VM, който генерира кода за неговото изпълнение. Симулирането на VM на новите персонални компютри улеснява пренасянето на компилатора. Простотата и ефективността на Pascal е била идеална за тяхната ограничена памет и дисково пространство. Скоро се появява евтиният и бърз компилатор Turbo Pascal на Borland, който затвърждава позицията на Pascal като водещ език от високо ниво през 80-те години за професионална разработка.

През 70-те години Уирт продължава да разработва методологии и структурно програмиране. Неговите книги „Систематично програмиране“ и „Алгоритми + структури от данни = програми“ имат решаващ принос към литературата за методите и концепциите за програмиране.

За разлика от много свои колеги Уирт остава универсален практик. Той се бори срещу специализацията на програмистите в тесни ниши. И в продължение на много години самият той се занимава с разработване на хардуер, програмиране на FGPA, а не само с езици за програмиране.

Никлаус Уирт е носител на наградата „Тюринг“ за 1984 г., която получава „за разработването на серия от иновативни езици за програмиране: EULER, ALGOL-W, Modula и [особено] Pascal, които придобиха педагогическо значение и положиха основите на бъдещите изследвания на компютърните езици, системи и архитектура“.

Уирт е носител на множество други награди, сред които наградата „Емануел Пиоре“, наградата на ACM за изключителен принос в образованието по информатика (два пъти: 1987 г., 1989 г.), „Пионер в областта на компютърните науки“ (1988 г.), медалът „Леонардо да Винчи“ (1999 г.), наградата на ACM за изключителни изследвания в областта на софтуерното инженерство (1999 г.) и др.

Послеслов

Най-големите почитатели посочват основното предимство на Pascal като език за програмиране: той подобрява уменията на програмиста. Той ви позволява да пишете най-добрия код – логичен, ясен, най-оптимален. И това не е случайно. Pascal е умишлено проектиран с тази цел. И за това всички ние, които в младостта си или сега програмираме на Pascal, можем да сме благодарни на неговия създател – професор Никлаус Уирт.

Никлаус Уирт е израснал в Швейцария и е прекарал по-голямата част от професионалния си живот в ETH. След като го завършва през 1959 г., той заминава за следдипломно обучение в САЩ, където получава докторска степен от Калифорнийския университет в Бъркли. След това е преподавател в Станфордския университет, а през 1968 г. се завръща в ETH.

Благодарение на неговото участие през 1981 г. е създаден един от водещите в света факултети по информатика, който той ръководи през по-голямата част от 80-те години. Дълго време ETH остава почти единственото място в света, където студентите и преподавателите използват компютри, операционни системи и инструменти за програмиране по собствена разработка.

Уирт се пенсионира през 1999 г., но продължава да посещава катедрата в продължение на много години.

Европа изостава значително от САЩ по отношение на инвестициите в ИТ, броя на стартиращите предприятия, изграждането на суперкомпютри, центрове за данни, обучението за магистри по право и т.н. Тук няма Силициева долина или глобални ИТ корпорации. Но ако погледнем историята, много важни открития в областта на ИТ са направени от европейски учени. Европа традиционно набляга на фундаменталните и теоретичните изследвания, като по този начин полага основите на технологичния прогрес в САЩ, Китай и по света.