Введение

История

В 1970-х годах Министерство обороны Соединенных Штатов (МО) столкнулось с серьезной проблемой резкого увеличения числа языков программирования, заметив, что различные проекты использовали разные и нестандартные диалекты, языковые подмножества и расширения языков. Что бы решить эту проблему, Министерство обороны запустило конкурс на разработку нового современного языка программирования общего назначения. Победителем вышло предложение, представленное Жаном Ичбией из CII Honeywell-Bull.

Первый стандарт языка Ада был выпущен в 1983 году; впоследствии он был пересмотрен и усовершенствован в 1995, 2005 и 2012 годах, причем каждый пересмотр приносил новые полезные функции.

Этот учебник посвящен Ада 2012 в целом и не освещает различия прошлых версий языка.

Ада сегодня

Сегодня Ада широко используется во встраиваемых системах реального времени, во многих из которых критически важна надежность. Хотя Ада может использоваться в качестве языка общего назначения, он особенно подходит для низкоуровневых приложений:

Встроенные системы с ограниченным объёмом памяти (сборщик мусора не допускается).
Прямое взаимодействие с оборудованием.
Мягкие или жесткие системы реального времени.
Низкоуровневое системное программирование.

Конкретные области, в которых используется Ада, включают аэрокосмическую и оборонную промышленность, гражданскую авиацию, железную дорогу и многие другие. Эти приложения требуют высокой степени безопасности: дефект программного обеспечения не просто раздражает, но может иметь серьезные последствия. Язык Ада обладает свойствами благодаря которые возможно обнаружить дефекты на ранней стадии разработки — обычно во время компиляции или с помощью инструментов статического анализа. Язык Ада также можно использовать для создания приложений в различных других областях, таких как:

Это неполный список, который, надеюсь, прольет свет на то, в каких сферах программирования хорош этот язык.

С точки зрения современных языков, наиболее близкими с точки зрения целей и уровня абстракции, вероятно, являются C++ и Rust.

Философия

Философия языка Ада отличается от большинства других языков. В основе дизайна Ада лежат принципы, среди которых можно выделить следующее:

Удобочитаемость важнее краткости. Синтаксически это проявляется в том, что ключевые слова предпочтительнее символов, что ни одно ключевое слово не является аббревиатурой и т.д.
Очень строгая типизация. В Аде очень легко вводить новые типы, что позволяет предотвратить ошибки использования данных.
- В этом отношении он похож на многие функциональные языки, за исключением того, что программист должен гораздо более четко описывать набор типов в Аде, потому что здесь почти не применяется вывод типов.
Явное действие лучше, чем неявное. Хотя это заповедь языка Python, Ада идет дальше, чем любой известный нам язык:
- В большинстве случаев структурная типизация отсутствует, и программист должен явно именовать большинство типов.
- Как уже говорилось ранее, в основном нет вывода типов.
- Семантика очень чётко определена, а неопределенное поведение сведено к абсолютному минимуму.
- Обычно программист может предоставить компилятору (и другим программистам) много информации о свойствах его программы. Это позволяет компилятору быть чрезвычайно полезным (читай: строгим) программисту.

В ходе этого курса мы объясним отдельные языковые особенности, которые являются строительными блоками этой философии.

SPARK

Хотя этот курс посвящен исключительно языку Ада, стоит упомянуть, что существует еще один язык, чрезвычайно близкий к Аде и совместимый с ней: язык SPARK.

SPARK — это подмножество языка Ада, разработанное таким образом, что код, написанный на SPARK, поддается автоматической проверке. Это обеспечивает гораздо более высокий уровень уверенности в правильности вашего кода, чем при использовании обычного языка программирования.

Существует специальный курс для языка SPARK. Но следует иметь ввиду, когда мы говорим о мощи спецификаций языка Ада в этом курсе, можно усилить возможности этих спецификаций используя SPARK и доказать различные свойства программы, начиная с отсутствия ошибок во время выполнения до соответствия формально определенным функциональным требованиям.