LOGO

歴史

1967年、マサチューセッツ州ケンブリッジにある研究機関 Bolt, Beranek and Newman (BBN) にて、Wally Feurzeig とシーモア・パパートが開発した。人工知能、数理論理学、発達心理学の成果を基盤としている。最初の4年間は、BBNにてLOGO開発とLOGOによる教育の研究が行われた。LOGOの最初の実装は、「Ghost」という名前で、PDP-1のLISPで書かれた。その目標は子どもが単語や文で遊べる数学の遊び場を作ることだった。LOGOの設計では、しきいが低く使いやすいことと、エラーの原因がわかりやすいことが重視されている。タートル（亀）を採用したのは、視覚的フィードバックが即座に得られ、デバッグを即座に行えるからだった。
LOGOで操縦可能な亀のロボットがMITで作られたのは1969年のことであり、それ以前から画面上で動作する仮想的なタートルが存在していた。現代のLOGOも、その最初のタートルの基本コンセプトからそれほど変わっていない。最初の亀ロボットは有線式であり、ラジコンあるいは無線操縦ではなかった。後にBBNはIrvingという亀ロボットを開発しており、それは触角センサを持ち、前進、後退、回転といった動きができ、ベルを鳴らす機能も備えていた。1968年から69年にかけて、マサチューセッツ州レキシントンの中学校で1年間かけたLOGO教育が実施されている。仮想的なタートルや亀ロボットを最初に教育に取り入れたのは同じレキシントンの小学校（5年生）で、1970年から71年にかけてのことである。

タートルグラフィックス

LOGO最大の特徴はタートルであり、画面上のカーソルで表され（タートルと呼ばれるようになったのは、先述の亀のロボットから）、それに動きと線描を命令することができ、プログラムに基づいて線で描かれたグラフィックスを生成できる。三角形または亀の形で表されることが多い（実際にはどんなアイコンでもよい）。シーモア・パパートがLOGOにタートルグラフィックスを追加したのは1960年代末ごろで、パパート自身が開発した亀ロボットに上げ下げ可能なペンを装着させて描画できるようにしたことからである。
やはり現代からは想像が難しいことであるが、1960年代にはCRTによるラスタースキャンディスプレイ自体は存在していたものの、コンピュータグラフィックスの出力先としてはあまり一般的で実用的なものではなかった（たとえば、フレームバッファに必要なメモリの容量と帯域幅は当時のコンピュータの性能では非現実的であった）。当時、グラフィックの一般的な出力方式としては、プロッターやベクタースキャンディスプレイであり、いずれも「デカルト座標」的に (x, y) の絶対値ないし相対値で指定するものであった。
そのような描画方式のほうが便利なこともあるが、正多角形や渦巻きなど、自然に再帰的あるいは繰返しになっているものを、そのまま自然に再帰あるいは繰返しによって描く、という操作にはあまり向いていない。
それに対しタートルでは、命令は常にその時点での状態から、相対的に作用する。すなわち、タートルは命令を受けるとその時点の位置と向きを起点として動作し、例えば LEFT 90 と命令すれば左に90度回転する。子供は、自己と一体化しやすいタートルを操作してその軌跡を図形として描いたり色を塗ったりして楽しむ事が簡単に出来る。パパートはこれを body-syntonic reasoning（身体同調性推論）と呼んだ。特に複数のタートルを同時に操作可能なLOGO実装では、タートル（カーソル）の見た目の再定義や、タートル同士の当たり判定ができるようになっていて、ビデオゲーム用語でいういわゆる「スプライト」のように使うことができるものもある。
「最終参照座標」といったようなものがある、タートル的な描画システムはごくありふれたものだが（例えばSVGのpath要素による描画など）、一例としては、L-systemの図形を描画するFractintというプログラムは、内部でタートルへのコマンドという形で描画を表現している。

言語

大文字と小文字は区別しないが、出力では大文字/小文字を保持する。標準規格は存在しないが、UCBLogoが高く評価されている。教育用言語ではあるが、リスト処理能力の高さから実用的なスクリプトが非常に書きやすくなっている。

スコープ

通常は変数を使用前に宣言せず、変数スコープは大域的である。
local と宣言した変数のスコープは、宣言したプロシージャおよびそのプロシージャを呼び出す任意のプロシージャに限定される（動的スコープの一種）。入力（引数）のあるプロシージャでは、実引数（アーギュメント）の値を保持するローカル変数が生成される（仮引数（パラメータ））。

制御構造コマンド

LOGOには、if文、while文、do-while文、回数指定のループといった、いくつかの一般的制御構造を備えている。一般にLOGOではループよりも再帰を好んで使用する。
また、リストベースの制御構造もある。基本的な考え方は次のように2つのリストを使う。
OPERATION [ コマンドのリスト ] [ データのリスト ]
そうすると、コマンド群がリストの個々のアイテムに適用される。MAP, APPLY, FILTER, FOREACH, REDUCE, CASCADE といったテンプレートコマンドがある。テンプレート反復は、explicit-slot、named-procedure、named-slot（またはLambda）、procedure-text の4種類に分類される。

I/O

コマンドウィンドウ（出力ストリーム）にテキストを書き込むには print コマンドを使い、グラフィックスウィンドウにテキストを出力するには label コマンドを使用する。
キーボードからの通常の入力ストリームから入力を受け付けるコマンドとして、readlist、readword、readchar がある。入力ストリームはディスク上のファイルなどから入力するよう切り換えることができる。同様に出力もリダイレクト可能である。

構文

コマンドは1行または複数行で書かれる。多くのコマンドには短縮形があり、例えば FORWARD は FD、RIGHT は RT と短縮できる。これは児童のタイピングの手間を省くという意味がある。セミコロンから行末まではコメントとして無視される。
; 辺の長さが100の正方形を描画FORWARD 100
LEFT 90
FORWARD 100
LEFT 90
FORWARD 100
LEFT 90
FORWARD 100
LEFT 90
FD 100 RT 120 FD 100 RT 120 ; 三角形の描画FD 100 RT 120
LOGOでの Hello world プログラムは次のようになる。
print [Hello World]

ループ

ループ用コマンドは3種類ある。その1つが REPEAT で、次の例は正方形を描画する。
REPEAT 4 [FD 100 LEFT 90]
この場合、FD 100 LEFT 90 というコマンドを4回実行する。近似的に円を描くには、REPEAT 360 [FD 1 RIGHT 1] のように1度ずつ回転して1単位だけ描画するコマンドを360回反復すればよい。ループは入れ子可能であり、次のようなちょっとしたコードで面白い図形を描画できる。
REPEAT 36 [RT 10 REPEAT 360 [FD 1 RT 1]]
FD 25
RT 90
次もループの入れ子の例である。
REPEAT 36 [REPEAT 4 [FD 100 RT 90] RT 10]

ペン

タートルは、その尻尾にペンをつけた形のアナロジーで使われることが多い。タートルのペンは上げ下げでき、次のように破線を描くことができる。
FD 20 ; 直線を描きつつタートルが移動するPENUP ; ペンを持ち上げる。そのため描画されなくなるFD 20 ; 移動するが、線は描かれないPENDOWN ; ペンを下ろすので、再び描画されるようになるFD 20 ; 直線を描きつつタートルが移動するPENUP ; ペンを持ち上げる。そのため描画されなくなるFD 40 ; 移動するが、線は描かれないPENDOWN ; ペンを下ろすので、再び描画されるようになるRT 20 ; 右（時計回り）に20度回転
LOGOの設計は「しきいは低く、天井はない」(low threshold and no ceiling) という精神で貫かれており、初心者にとってはとっつきやすいが熟練したユーザーが使えば高度なこともできる。アニメーションを行うには図形を描画し、それを消去する機能を必要とする。タートルのアナロジーでは、タートルが描画だけでなく消去もできなければならない。UCBLogoでは PENERASE (PE) というコマンドで既に描かれているものをタートルが消去することができる。その状態でFDコマンドを使えば、タートルが通った跡に沿って既に描画されていたものが消去される。再び描画状態にするには PENPAINT (PPT) コマンドを使用する。

プロシージャ

プロシージャは、TOとENDで囲まれたコードで次のように定義できる。
TO CHAIR  REPEAT 4 [FD 100 RT 90]  FD 200  END
LOGOではEDALLなどのコマンドでエディタを呼び出すことができる。エディタではプロシージャを複数行で記述でき、完了の後に解釈される。
EDALL

TO CHAIR
REPEAT 4 [FD 100 RT 90]  FD 200
END
新たに定義したプロシージャは名前に対応するワード（上記の例ではCHAIR）としてセーブされるが、LOGOのセッションが終了すると忘れられてしまう。上の例の場合、プロシージャを定義した後は CHAIR と入力すれば REPEAT 4 [FD 100 LEFT 90] FD 200 というコードが実行される。つまり CHAIR というワードはコマンドのように使うことができ、例えば REPEAT 4 [CHAIR] とすれば CHAIR の操作が4回反復される。
EDALL ; エディタモードに入り、その後実際のプロシージャを記述するTO ERASECHAIR
PE
BK 200 REPEAT 5 [FD 50 RT 144]
PPT
END
CS CHAIR WAIT 200 ERASECHAIR
CSはグラフィックスウィンドウをクリアするコマンド、WAITは指定した時間だけ待つコマンドである。次のようにすればアニメーションが可能となる。
CS REPEAT 20 [CHAIR WAIT 200 ERASECHAIR FD 20]

プロシージャ呼出

LOGOではプロシージャに追加情報を渡し、プロシージャが情報を返すことができる。追加情報を使用するプロシージャは、定義の際にそれらに名前をつける。その場合、名前の前のコロンをつける。情報は値渡しであり、コロンは「-の値」を意味する。次の例のように CHAIR 200 という形でプロシージャを呼び出せば、:thesize に200という値がセットされ、FD :thesize とすることで、FDに対して200という値を指定して実行することになる。
EDALL ;
TO CHAIR :thesize
REPEAT 4 [FD :thesize RT 90]
FD :thesize
END
CS
REPEAT 9 [CHAIR 50 RT 20 CHAIR 100 WAIT 50 RT 20]

その他

数式は前置記法が基本であり、sum :x :y, product :x :y, difference :x :y, quotient :x :y のように記述する。中置記法も可能である。
キーワードについての説明はhelpコマンドで表示できる。その際キーワードの前にダブルクオートが必要である。
LOGOは再帰呼び出しが可能であり、プロシージャの定義内でそのプロシージャ自身を呼び出せる。
to spiral :size
   if  :size > 30 [stop] ; 脱出条件   fd :size rt 15        ; 本体処理   spiral :size *1.02    ; 再帰呼び出し（引数は中置記法の数式）
end

spiral 10
再帰と描画機能によって、コッホ曲線やヒルベルト曲線、二分木などといった再帰的な図形を自然に描くことができるのもLOGOの大きな特徴である。教育としては、子供に思い思いの図形を定義させ、図形に潜んでいる規則性に気づかせるというような指導が行われている。
原設計者たちが英語話者であったため、英語ベースで設計されたが、他言語をベースとしたコマンドへの置き換えがさかんに行われている言語でもある。例えば日本語化されたコマンドを持つLOGOでは、FORWARDを「まえへ」、RIGHTを「みぎへ」などとしているものがある。

影響

LOGOはプログラミング言語Smalltalkに大きな影響を与えた。オブジェクト指向がタートル・グラフィックスに起源を持つことはよく知られている。Smalltalkから派生したSqueakで書かれたプログラミング教育環境EtoysもLOGOの影響を強く受けている。
学習者の学習環境として思考の表現方法としては、そのEtoys、同じくSqueakで書かれたMITのScratch、カーネギーメロン大学のAlice、Elicaがその可能性を競い合っている。
LOGOはまた、Boxerの基盤言語でもある。Boxerはカリフォルニア大学バークレー校とマサチューセッツ工科大学の共同開発プロジェクトで、「リテラシーモデル」に基づくマイクロワールドの一種である。
KTurtleは、緩やかにLOGOに基づいた子供向けプログラミング環境であり、KDE上で動作するKDE Education Projectに含まれる。