PL/0

PL/0（ピーエルゼロ）はプログラミング言語の名称。少なくとも2種類の言語が知られており、その1つは IBM の汎用プログラミング言語 PL/I のサブセットである。 本項で詳述するもう一方のPL/0は、教育目的でPascalを簡略化したバージョンのプログラミング言語である。主にコンパイラの設計開発の実例として使用される。1975年、ニクラウス・ヴィルトの著書 Algorithms + Data Structures = Programs で紹介されたのが最初である。言語の構成要素は非常に小さく、実数はサポートしておらず、算術演算子も必要最小限で、"if" と "while" 以外の制御構文を持たない。そのような様々な制限があるため、この言語で実用的プログラムを書くのは現実的ではないが、コンパイラ自体は非常に小さく単純に作成可能である。 以下はEBNFで定義されたこの言語の構文規則である。 program = block "." . block = [ "const" ident "=" number {"," ident "=" number} ";"] [ "var" ident {"," ident} ";"] { "procedure" ident ";" block ";" } statement . statement = [ ident ":=" expression | "call" ident | "begin" statement {";" statement } "end" | "if" condition "then" statement | "while" condition "do" statement ]. condition = "odd" expression | expression ("="|"#"|"<"|"<="|">"|">=") expression . expression = [ "+"|"-"] term { ("+"|"-") term}. term = factor {("*"|"/") factor}. factor = ident | number | "(" expression ")". このような単純な文法に対して再帰下降パーサを書く方が学生にとっては易しい。従って、PL/0 コンパイラは世界中の教育機関で広く使われている。本来の仕様に機能が少ないため、学生は言語とコンパイラの拡張に時間をかけることになる。例えば、REPEAT .. UNTIL を導入したり、プロシージャへの引数渡しを実装したり、配列・文字列・浮動小数点数といったデータ型を追加したりといった拡張である。 1976年12月、ヴィルトはコンパイラ構築に関する小さな本を出版したが、その中に PL/0 コンパイラの全ソースコードが含まれていた。前述の構文規則はそのヴィルトの本 Compilerbau の初版にあったものである。同書の後の版ではヴィルトの研究の進展の影響も受けて、PL/0 の文法は変更されている。例えば、const や procedure といったキーワードは大文字に変更された。この変更で PL/0 は Modula-2 に見た目が似ることとなった。同時にヴィルトの友人アントニー・ホーアはCommunicating Sequential Processesの中で感嘆符 ! と疑問符 ? を通信プリミティブの記法として採用した。ヴィルトはこれらを PL/0 に導入したが、その意味を書籍で解説していない。 以下の例は PL/0E という拡張された言語によるものである。 VAR x, squ; PROCEDURE square; BEGIN squ := x * x END; BEGIN x := 1; WHILE x <= 10 DO BEGIN CALL square; ! squ; x := x + 1; END END. このプログラムは 1 から 10 までの数の二乗を出力する。大学などで教える際には感嘆符の代わりに WriteLn プロシージャを使用することが多い。 以下の例はヴィルトの Compilerbau 第二版に掲載されたものである（1986年、ドイツ）。 CONST m = 7, n = 85; VAR x, y, z, q, r; PROCEDURE multiply; VAR a, b; BEGIN a := x; b := y; z := 0; WHILE b > 0 DO BEGIN IF ODD b THEN z := z + a; a := 2 * a; b := b / 2; END END; PROCEDURE divide; VAR w; BEGIN r := x; q := 0; w := y; WHILE w <= r DO w := 2 * w; WHILE w > y DO BEGIN q := 2 * q; w := w / 2; IF w <= r THEN BEGIN r := r - w; q := q + 1 END END END; PROCEDURE gcd; VAR f, g; BEGIN f := x; g := y; WHILE f # g DO BEGIN IF f < g THEN g := g - f; IF g < f THEN f := f - g; END; z := f END; BEGIN x := m; y := n; CALL multiply; x := 25; y := 3; CALL divide; x := 84; y := 36; CALL gcd; END. ヴィルトはコンパイラ構築に関する本の第三版（最新版）で PL/0 から Oberon-0 に置き換えている。コンパイラ全体は同書の中で紹介されているが、PL/0 よりも Oberon-0 の方が言語としての機能は充実している。例えば、Oberon-0 には配列、レコード、型宣言、プロシージャ引数がある。ヴィルトの書籍の出版社（Addison-Wesley）は彼の書籍を絶版にすることを決定したが、ヴィルトは 2005年に第三版を完成させ、それをオンラインで公開した。 コンパイラ Oberon、Oberon-2 Pascal 再帰下降構文解析 Pコードマシン ニクラウス・ヴィルト ^ a b Wirth, Niklaus (1986), Compilerbau, B.G. Teubner, Stuttgart ISBN 3-519-32338-9 ^ PL/0E ^ The (2005) of Compiler Construction, Niklaus Wirth, 1996, ISBN 0-201-40353-6 の第三版の印刷された書籍は滅多にないが、オンラインで公開されている。 Liffick, Blaise W., Ed (1979), The Byte Book of Pascal, ISBN 0-07-037823-1 Wirth, Niklaus (1975), Algorithms + Data Structures = Programs, ISBN 0-13-022418-9 Compilerbau 第一版よりPascalで書かれた コンパイラ[リンク切れ] ロチェスター大学での PL/0[リンク切れ] 利用に関する論文 COSC230[リンク切れ] ニュージーランド、カンタベリー大学の講義ノート。C言語、Pascal、Java で書かれたコンパイラがある。 Burry Kurtz[リンク切れ] アパラチアン州立大学の講義ノート。配列、パラメータ、関数などをPL/0に追加することを説明している。 PL/0 のリファレンス本 "Algorithms + Data Structures = Programs" のホームページ [1][リンク切れ] Category:PL/0 rosettacode.orgのPL/0に実装されている多くのタスク