ИТФ «Технофорт» - Учебное пособие по языку ФОРТ

ИТФ «Технофорт» УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ ПО ЯЗЫКУ ФОРТ

1. Введение

Язык программирования Форт (от английского FORTH) был изобретен Чарльзом Муром в 70-x годах для создания программного обеспечения управляющих устройств. В настоящее время Форт широко используется при решении следующих задач:

• разработка и тестирование встроенного оборудования;

• управление станками, роботами, медицинскими приборами;

• разработка трансляторов и операционных систем;

• системы управления базами данных;

• задачи машинной графики;

• экспертные системы, в том числе экспертные системы реального времени.

B отличие от других языков высокого уровня, Форт обеспечивает программисту полный доступ к машине и не пытается оградить его от ошибок. Однако, модульность, a также расширяемость языка, позволяющая программисту вводить конструкции co встроенными средствами контроля, дает возможность создавать высоконадежные программы.

Форт использует обратную польскую (постфиксную) запись, при которой операнды предшествуют операции. Хотя такая запись непривычна и может показаться неудобной, она существенно уменьшает затраты на организацию вызовов подпрограмм.

Код, получаемый компилятором Форта, исключительно компактен, даже по сравнению с машинным языком. Особенно это заметно на больших программах.

Форт-система, в основном, написана на самом языке Форт. Она занимает от 8 до 16 Кбайтов в зависимости от предоставляемых возможностей (таких, как встроенный ассемблер, экранный редактор, взаимодействие с файловой системой).

Программы на языке Форт реентерабельны, допускают рекурсию. Программист может написать программу в машинных командах на встроенном в Форт-систему ассемблере и в дальнейшем использовать ее как обычную подпрограмму. Вследствие этого, Форт можно применять для создания программ непосредственного управления аппаратурой.

Форт-система — автономная система. Она может работать как на «голом» оборудовании, так и под управлением операционной системы (например, CP/M, MS-DOS).

Форт является диалоговым языком, то есть команды выполняются Форт-системой сразу, как только Вы их введете с клавиатуры и нажмете клавишу ввода. Ответ «ok» является подтверждением того, что запрос выполнен, и приглашением продолжать работу.

Как правило, термин «печатает» («выводит на печать») далее в тексте документа будет означать вывод на экран дисплея, если иное не оговорено специально.

2. Форт-слово

Основной структурной единицей языка является Форт-слово (или просто слово), которое может быть составлено из любых символов, кроме пробела. Маленькая и большая буквы — это два разных символа. Пробел разделяет слова в Форт-программе. Максимально допустимое количество символов в слове зависит от конкретной реализации Форт-системы. Программирование на языке Форт сводится к определению новых, специализированных для целей пользователя, слов в терминах ранее введенных слов. Некоторый начальный набор слов написан непосредственно в терминах машинного языка конкретного компьютера.

Программист может определять свои собственные операции, создавать специальные типы данных и, таким образом, развивать язык в сторону конкретных приложений. Естественным результатом программирования является создание приспособленного для решения задач пользователя языка.

Обычно текст определения нового слова помещается в двух-трех строках экрана. После ввода такое определение компилируется (это называется режимом компиляции). Успешно скомпилированное слово заносится в так называемый словарь. Теперь можно вводить с терминала его имя, что задает ИСПОЛНЕНИЕ СЛОВА, то есть выполнение указанных им действий. Система при этом переходит в режим исполнения. Обычный режим диалога — это режим исполнения. При попытке исполнить еще не определенное слово система печатает его имя с комментарием '-?'. Скомпилированное новое слово можно использовать в дальнейших определениях.

Далее появляющиеся в тексте документа Форт-слова будут заключаться в " (двойная кавычка).

Настоящее пособие ориентировано на последний принятый международный стандарт — Стандарт-83. Стандарт фиксирует определенный набор слов, их имена и функции. Таким образом, программы, удовлетворяющие стандарту, могут использоваться с любыми стандартными Форт-системами. Конкретная реализация --">