کوبول

زبان برنامه‌نویسی کوبول (تلفظ: کوبال) یکی از قدیمی‌ترین زبان‌های برنامه‌نویسی است. نام کوبول که مخفف کلمه CO mmon B usiness- O riented L anguage است، حوزه اصلی کار خود را در زمینه تجارت، امور مالی و سیستم‌های اجرایی برای شرکت‌ها و دولت‌ها قرار داد. کوبول استاندارد ۲۰۰۲، از برنامه‌نویسی شیءگرا و ویژگی‌های دیگر زبان‌های مدرن حمایت می‌کند.
تاریخچه و معیارها
ویژگی‌های «کوبول» به وسیله فردی به نام گریس هاپر در نیمه دوم سال ۱۹۵۹ ایجاد شد. ماجرا در هشتم آوریل ۱۹۵۹ در یک همایش بین تولیدکنندگان کامپیوتر، استفاده کنندگان کامپیوتر و دانشگاهیان در مرکز کامپیوتر دانشگاه پنسیلوانیا اتفاق افتاد. وزارت دفاع آمریکا سپس حامی و اسپانسر فعالیت‌های بعدی شد. همایشی بوسیله کارلس آ. فیلیپس در پنتاگون در ۲۸ و ۲۹ ام ماه می‌(دقیقا یک سال بعد از همایش الگول ۵۸ در زوریخ برقرار شد. در آنجا تصمیم گرفته شد ۳ کمیته تشکیل شود: کوتاه مدت، میان مدت و بلند مدت (البته آخری هرگز تشکیل نشد). کمیته کوتاه مدت، که بوسیله (جوزف وگستین) به عنوان رئیس سازمان ملی استانداردهای ایالات متحده رهبری می‌شد، توانست در طول آن مدت نخستین نسخه کوبول را به وجود بیاورد. آن کمیته تشکیل شد تا یک دسترسی کوتاه مدت به یک زبان تجاری متداول را ارائه کند. این کمیته از شش تولیدکننده کامپیوتر و سه آژانس دولتی تشکیل شده بود. شش تولیدکننده کامپیوتر عبارتند از موسسه باروگ، IBM، هانی ول، اسپرس راند، آر-سی-ای و سیلوانیا الکتریک، سه آژانس دولتی عبارتند از: نیروی هوایی ایالات متحده آمریکا، David Taylor Model Basin و اداره ملی استانداردها (که امروزه به نام موسسه ملی استاندارد و تکنولوژی نامیده می‌شود). کمیته میان مدت تشکیل شد ولی هرگز عملی نشد. در انتهای زمان کمیته اصلی کوتاه مدت، این کمیته موفق شد ویژگی‌های زبان کوبول را ارتقاء دهد. این کمیته اصلی توسط شش نفر تشکیل شده بود. این کمیته اصلی ویژگی‌های کوبول را تا دسامبر ۱۹۵۹ کامل کرد. این ویژگی‌ها حوزه وسیعی است که از زبان‌های فلوماتیک –که به عنوان مادر زبان کوبول از آن یاد می‌شود- که توسط فردی به نامگریس هاپر ابداع شد و نیز زبان‌های کامترن که توسط فردی به نام باب بمر ابداع شد ونیز زبان فکت الهام گرفته شد. تصمیم بر استفاده از نام «کوبول» در یک همایش در ۱۸ سپتامبر ۱۹۵۹ گرفته شد.
اولین کامپایلر برای کوبول در سال ۱۹۶۰ تکمیل شد.
کوبول ۱۹۶۸
بعد از سال ۱۹۵۹ کوبول دستخوش تغییرات و اصلاحات متعددی شد. در یک تلاش برای غلبه بر مشکلات ناسازگاری بین نسخه‌های متفاوت کوبول، موسسه استاندارد جهانی ایالات متحده (ANSI) فرم استاندارد زبان را در سال ۱۹۶۸ به وجود آورد.
کوبول ۱۹۷۴
در سال ۱۹۷۴، موسسه استاندارد جهانی نسخه اصلاح شده کوبول را منتشر کرد که شامل تعدادی از ویژگی‌هایی بود که در نسخه ۱۹۶۸ وجود نداشت.
کوبول ۱۹۸۵
در سال ۱۹۸۵، موسسسه استاندارد جهانی نسخه اصلاح شده دیگری را منتشر کرد که شامل ویژگی‌هایی بود که درنسخه استاندارد سال ۱۹۷۴ وجود نداشت و ساخت یافته‌ترین زبان ساخته شد که شامل END-IF ، END-PERFORM ، END-READ و غیره است.
کوبول ۲۰۰۲ و کوبول شیء گرا
این زبان تا به امروز رو به پیشرفت است. در اوایل دهه ۱۹۹۰ تصمیم گرفته شد تا ویژگی شیء گرایی به نسخه کامل بعدی کوبول اضافه شود. تخمین اولیه این بود که این اصلاح تا سال ۱۹۹۷ انجام می‌شود. بعضی از مجریان کار (از قبیل Micro Focus, Fujitsu, VeryantوIBM) قواعد نحوی شیء گرایی را بر اساس نسخه ۱۹۹۷ ونسخه‌های کامل دیگر به وجود آوردند.
مثل زبان‌های برنامه‌نویسی C++ و جاوا کامپایلرهای شیء گرای کوبول مانند زبان‌هایی که به سمت استانداردسازی پیش می‌روند در دسترس هستند. Fujitsu و Micro Focus از کامپایلرهای شیء گرای کوبول با هدف قالب بندی دات نت حمایت کردند.
کوبول سال ۲۰۰۲ شامل ویژگی‌های دیگری فراتر از شیء گرایی است. این ویژگی‌ها عبارتند از:
حمایت ملی از زبان
پردازش محلی
استفاده از توابع تعریف شده توسط کاربر
اشاره گرها برای اخذ و آزادسازی حافظه
حمایت برای اجرا در محیط کار مثل مایکروسافت دات نت و جاوا
حمایت بیتی و باینری
حمایت باینری “True”
حمایت ممیز شناور
نتایج ریاضی استاندارد
نسل XML و تجزیه کردن
تاریخچه استانداردهای کوبول
ویژگی‌هایی که به وسیله کمیته کامل کوتاه مدت تصویب شده بود به وسیله هیئت اجرایی در سوم ژانویه ۱۹۶۰تصویب شد و به چاپخانه حکومتی ارسال شد که آنجا این ویژگی‌ها ویرایش و به عنوان «کوبول ۶۰» چاپ شد. موسسه استاندارهای جهانی ایالات متحده ANSI چندین نسخه بازبینی شده کوبول استاندارد را تولید کرد از جمله:
کوبول ۶۸
کوبول ۷۴
کوبول ۸۵
بعد از اصلاح نسخه سال ۱۹۸۵، تکامل عمده و حق مالکیت بوسیله موسسه بین‌المللی استاندارد گرفته شد. ویرایش اخیر و گزارش‌های تکنیکی به وسیله استانداردهای زیر موسسه بین‌المللی استاندارد صادر شد (و به وسیله موسسه استانداردهای ملی آمریکا پذیرفته شد):
کوبول ۲۰۰۲
گزارش نهایی تکنیکی
کلاس‌های کتابخانه‌ای شیء گرا
از سال ۲۰۰۲ استاندارد ISO برای کدهای عمومی مثل استاندارد ۱۹۸۹در دسترس است.
ویژگی‌ها
کوبول همچنین که در مشخصات عمومی تعریف شده از جمله شکل عبارت برای خصوصیات میدانی جرئی. این زبان از متغیرهای محلی، بازگشتی، اختصاص دینامیک حافظه و برنامه‌نویسی ساخت یافته حمایت نمی‌کند. حمایت از قسمتی یا همه این ویژگی‌ها به آخرین نسخه کوبول استاندارد اضافه شد. کوبول تعداد زیادی کلمات رزرو دارد (بیش از ۴۰۰ تا) که تحت عنوان کلمات کلیدی خوانده می‌شوند.
کلمات خود اصلاح‌کننده
ویژگی‌های اصلی کوبول حمایت می‌کنند از کد خود اصلاح‌کننده از طریق عبارت نا مشهور «ALTER X TO PROCEED TO Y». X و Y برچسب‌های عبارتی هستند و هر عبارت «GOTO X» ای که بعد از عبارت ALTER اجرا می‌شود دارای معنی «GOTO Y» است. بیشتر کامپایلرها هنوز از آن حمایت می‌کنند، اما این در برنامه‌های جدید استفاده نمی‌شود.
ویژگی‌های نحوی
کوبول یک به روز کردن درجای نحوی را فراهم می‌کند از جمله:
ADD YEARS TO AGE
ساختار معادل در بسیاری از زبان‌های رویه‌ای باید باشد
age = age + years
این قاعده نحوی شبیه عملگر جایگزینی مرکب است که بعدها توسط C استفاده شد.
age += years
عبارت شرطی مخفف شده‌ی:
IF SALARY> ۹۰۰۰ OR SUPERVISOR-SALARY OR = PREV-SALARY
معادل است با:
IF SALARY> ۹۰۰۰
OR SALARY> SUPERVISOR-SALARY
OR SALARY = PREV-SALARY
کوبول «شرایط مشخص» را فراهم می‌کند (همچنین نامیده می‌شود ۸۸ مرحله). این‌ها به عنوان آیتم‌های اصلی در بین دیگر آیتم‌ها مشخص شده‌اند (متغیرهای محلی). نام شرطی می‌تواند در یک عبارت IF استفاده و تست شود هرچند متغیرهای محلی معادل با هر متغیری است که در یک عبارت شرطی مشخص VALUE استفاده می‌شود. عبارت SET می‌تواند برای یک عبارت شرطی مشخص TRUE استفاده شود (بوسیله مشخص کردن اولین متغیر به عنوان متغیر شرطی).
کوبول به وسیله شناسه‌ها اجازه می‌دهد تا بتواند تا ۳۰ کاراکتر طول داشته باشد. وقتی کوبول معرفی شد، بیشتر طول‌های کم (مثلا ۶ کاراکتر برای فرترن) رایج شدند.
مفهوم copybook) به وسیله کوبول معرفی شد. اینها تعدادی کد هستند که می‌توانند در یک کد برنامه‌نویسی قرار داده شوند. این کار با عبارت COPY انجام می‌شود که اجازه می‌دهد که قسمتی از یک کدبا کدهای دیگر جایگزین شود (با استفاده از عبارت REPLACING… BY…)
انواع داده
کوبول انواع داده زیر را ایجاد می‌کند.
Data type
Sample declaration
Notes
کاراکتر
PIC X(۲۰)PIC A(۴)۹(۵)X(7)
الفبا عددی و الفبامجموعه کاراکترهای تک بایتی
کاراکترهای ویرایش شده
PIC X99BAXX
کاراکترهای قالب دار و مندرج
اعداد اعشاری دودویی
PIC S999V99 USAGE COMPUTATIONAL or BINARY
اعداد دودویی ۱۶،۳۲ یا ۶۴ بیتی (۲ یا ۴ یا ۸ بایت)علامت دار یا بی‌علامت. کامپایلرها بیشترین مقدار متغیرها را بر اساس ظاهرعبارت و نه براساس تعداد بیتهای رزرو شده برای ذخیره محدود می‌کنند.
اعداد اعشاری ممیز ثابت (دهدهی فشرده)
PIC S999V99 PACKED-DECIMAL
اعداد رقمی دهدهی ۱ تا ۱۸علامت دار یا بی‌علامت.
اعداد اعشاری ممیز ثابت (دهدهی محلی)
PIC S999V۹۹ USAGE DISPLAY
اعداد رقمی دهدهی ۱ تا ۱۸علامت دار یا بی‌علامت
اعداد اعشاری ممیز شناور
PIC S9V999ES99
اعداد دودویی ممیز شناور
اعداد ویرایش شده
PIC +Z،ZZ۹٫۹۹PIC $***، **۹٫۹۹CR
کاراکترهای قالب دار و رقمی
گروه‌ها
۰۱ CUST-NAME. 05 CUST-LAST PIC X(۲۰). 05 CUST-FIRST PIC X(۲۰).
عناصر جمع شده
جدول (آرایه)
OCCURS 12 TIMES
آرایه‌ها با طول ثابت، مرتب‌سازی بر اساس ردیفحداثر ابعاد ۷
جدول با طول متغیر
OCCURS 0 to 12 TIMESDEPENDING ON CUST-COUNT
آرایه‌ها با طول متغیر، مرتب‌سازی بر اساس ردیفحداثر ابعاد ۷
Renames (variant or union data)
۶۶ RAW-RECORD RENAMES CUST-RECORD
داده‌های کاراکتری که متغیرهای دیگر را می‌پوشاند
اسم شرطی
۸۸ IS-RETIRED-AGE VALUES 65 THRU 150
مقدارهای بولینوابسته به متغیرهای دیگر
آرایه شاخص
USAGE INDEX
آرایه زیرنویس
بیشتر فروشنده‌ها انواع دیگری را به وجود می‌آورند مثل:
Data type
Sample declaration
Notes
اعداد اعشاریدقت یگانه
PIC S9V999ES99 USAGE COMPUTATIONAL-1
اعداد اعشاری دودویی
اعداد اعشاریدقت مضاعف
PIC S9V999ES99 USAGE COMPUTATIONAL-2
اعداد اعشاری دودویی
اعداد اعشاری ممیز ثابت
PIC S9V999 USAGE COMPUTATIONAL-3
شبیه اعداد دهدهی فشرده
اعداد دودویی ممیز ثابت
PIC S999V۹۹USAGE COMPUTATIONAL-4
مانند اعداد محاسباتی یا دودویی
اعداد دودویی ممیز ثابت
PIC S999V۹۹USAGE COMPUTATIONAL-5
اعداد دودویی ۱۶،۳۲ یا ۶۴ بیتی (۲ یا ۴ یا ۸ بایت)علامت دار یا بی‌علامت. کامپایلرها بیشترین مقدار متغیرها را بر اساس تعداد بیتهای رزرو شده برای ذخیره و نه براساس ظاهرعبارت محدود می‌کنند.
اعداد ممیز ثابتبر اساس ترتیب بایتی محلی
PIC S999V۹۹USAGE COMPUTATIONAL-4
اعداد دودویی ۱۶، ۳۲،۶۴ بیتی (۲،۴،۸ بایتی)علامت دار یا بی‌علامت
اعداد ممیز ثابتبا ترتیب بایتیbig-endian
PIC S999V۹۹USAGE COMPUTATIONAL-5
اعداد دودویی ۱۶، ۳۲،۶۴ بیتی (۲،۴،۸ بایتی)علامت دار یا بی‌علامت
کاراکترهای پهن
PIC G(۲۰)
الفبا عددیکاراکترهای دو بایتی
کاراکترهای پهن پیرایش شده
PIC G99BGGG
کاراکترهای پهن قالب دار یا مندرج
اعداد اعشاری ویرایش شده
PIC +۹٫۹(۶)E+99
کاراکترهای قالب دار و اعداد رقمی دهدهی
اشاره گر به داده
USAGE POINTER
داده‌های آدرس حافظه
اشاره گر به کد
USAGE PROCEDURE-POINTER
آدرس کد حافظه
فیلد بیتی
PIC 1(n) USAGE COMPUTATIONAL-5
n می‌تواند بیت ۱ تا ۶۴ باشد و به عنوان عدد nبیتی تعریف می‌شودعلامت دار یا بی‌علامت
شاخص
USAGE INDEX
Binary value corresponding to an occurrence of a table elementMay be linked to a specific table using INDEXED BY
Hello, world
یک مثال برای برنامه Hello, world در کوبول:
IDENTIFICATION DIVISION.
PROGRAM-ID. HELLO-WORLD.
PROCEDURE DIVISION.
DISPLAY Hello, world.
STOP RUN.