Pascal (lenguaje de programación)

Gran parte de la historia del diseño de lenguajes informáticos durante la década de 1960 se remonta al lenguaje ALGOL 60. ALGOL se desarrolló durante la década de 1950 con el objetivo explícito de poder describir algoritmos con claridad . Incluía una serie de características para la programación estructurada que siguen siendo comunes en los lenguajes actuales.

Poco después de su introducción, en 1962, Wirth comenzó a trabajar en su tesis doctoral con Helmut Weber sobre el lenguaje de programación Euler . Euler se basaba en la sintaxis y muchos conceptos de ALGOL, pero no era una derivación. Su objetivo principal era añadir listas y tipos dinámicos, lo que permitía utilizarlo en funciones similares a las de Lisp . El lenguaje se publicó en 1965.

Para entonces, ya se habían identificado varios problemas en ALGOL, en particular la falta de un sistema de cadenas estandarizado . El grupo encargado del mantenimiento del lenguaje había iniciado el proceso ALGOL X para identificar mejoras y solicitó propuestas. Wirth y Tony Hoare presentaron un conjunto de modificaciones conservadoras para añadir cadenas y simplificar la sintaxis. Estas modificaciones se consideraron demasiado menores como para considerarlas el nuevo estándar de ALGOL, por lo que Wirth escribió un compilador para el lenguaje, que pasó a llamarse ALGOL W.

Los esfuerzos en el desarrollo de ALGOL X culminaron en la elección de un lenguaje mucho más complejo: ALGOL 68. La complejidad de este lenguaje dificultó considerablemente la creación de compiladores de alto rendimiento y no tuvo una amplia difusión en la industria. Esto abrió la puerta a lenguajes más novedosos.

Pascal se vio influenciado por los esfuerzos de ALGOL W, con los objetivos explícitos de enseñar programación de manera estructurada y para el desarrollo de software de sistemas. ^{[ 5 ]} Una generación de estudiantes utilizó Pascal como lenguaje introductorio en cursos de pregrado. Otros objetivos incluían proporcionar una herramienta confiable y eficiente para escribir programas grandes, ^{[ 6 ]} y salvar la brecha entre la programación científica y la comercial, representada por los lenguajes entonces muy extendidos Fortran y COBOL, con un lenguaje de propósito general. ^{[ 7 ]}

Uno de los primeros éxitos del lenguaje fue la introducción de UCSD Pascal de la Universidad de California en San Diego (UCSD) , una versión que se ejecutaba en un sistema operativo personalizado que podía portarse a diferentes plataformas. Una plataforma clave fue el Apple II , donde tuvo un uso generalizado como Apple Pascal . Esto llevó a que Pascal se convirtiera en el principal lenguaje de alto nivel utilizado para el desarrollo en el Apple Lisa y, posteriormente, en el Macintosh . Partes del sistema operativo original del Macintosh se tradujeron manualmente al lenguaje ensamblador Motorola 68000 a partir del código fuente de Pascal . ^{[ 8 ]}

El sistema de composición tipográfica TeX, creado por Donald Knuth, se escribió en WEB , el sistema de programación literaria original , basado en el PDP-10 Pascal de Digital Equipment Corporation (DEC) . Aplicaciones comerciales de éxito como Adobe Photoshop ^{[ 9 ]} se escribieron en Macintosh Programmer's Workshop Pascal, mientras que aplicaciones como Total Commander , Skype ^{[ 10 ]} y Macromedia Captivate se escribieron en Delphi ( Object Pascal ). Apollo Computer utilizó Pascal como lenguaje de programación de sistemas para sus sistemas operativos a partir de 1980.

También se han utilizado variantes de Pascal para todo tipo de proyectos, desde proyectos de investigación hasta juegos de PC y sistemas embebidos . Existen compiladores de Pascal más recientes que se utilizan ampliamente. ^{[ 11 ]}

El compilador de ejemplo de Wirth, el sistema Pascal-P, diseñado para propagar el lenguaje, utilizaba un subconjunto del mismo, concebido como el subconjunto mínimo capaz de autocompilarse. La idea era que esto permitiera el arranque del compilador, que posteriormente se extendería hasta alcanzar la funcionalidad completa del lenguaje Pascal. Este proceso se llevó a cabo con varios compiladores, pero una excepción notable fue UCSD Pascal, basado en Pascal-P2. Mantuvo el subconjunto del lenguaje con la idea de que funcionaría mejor en los nuevos microprocesadores (de la época) con memoria limitada. UCSD también convirtió el intérprete de Pascal-P2 en una "máquina de bytes", precisamente porque se adaptaba mejor a los microprocesadores orientados a bytes.

UCSD Pascal sirvió de base para muchos sistemas, incluido Apple Pascal. Borland Pascal no se basaba en el código fuente de UCSD, pero surgió durante el apogeo de UCSD e incorporó muchas de sus características. Esto dio inicio a la línea que culminó con Delphi Pascal y el compilador de código abierto compatible FPC/ Lazarus .

El estándar ISO para Pascal, ISO 7185, se publicó en 1983 y se implementó y utilizó ampliamente en mainframes, minicomputadoras, IBM-PC y compatibles de 16 a 32 bits . Los dos dialectos de Pascal más utilizados a finales del siglo XX y hasta la actualidad son la versión estándar ISO 7185 y las versiones Delphi/Turbo Pascal (de las cuales las dos versiones de Borland son en su mayoría compatibles entre sí).

La fuente de gran parte de la historia temprana de Pascal se puede encontrar en los boletines informativos del Grupo de Usuarios de Pascal en:

Boletines informativos del Grupo de Usuarios de Pascal .

Durante el desarrollo de la Lisa, Larry Tesler comenzó a cartearse con Wirth sobre la idea de añadir extensiones orientadas a objetos al lenguaje, para convertir a Pascal en un lenguaje de programación multiparadigma . Esto dio lugar inicialmente a Clascal , presentado en 1983. Cuando el programa Lisa fue desapareciendo y fue reemplazado por la Macintosh, se creó una versión posterior llamada Object Pascal . Esta se introdujo en la Mac en 1985 como parte del entorno de aplicaciones MacApp y se convirtió en el principal lenguaje de desarrollo de Apple hasta principios de la década de 1990.

Las extensiones de Object Pascal se añadieron a Turbo Pascal con el lanzamiento de la versión 5.5 en 1989. ^{[ 12 ]} Con el paso de los años, Object Pascal se convirtió en la base del sistema Delphi para Microsoft Windows , que todavía se utiliza para desarrollar aplicaciones de Windows y puede compilar código de forma cruzada para otros sistemas. Free Pascal es una alternativa de código abierto y multiplataforma con su propio entorno de desarrollo integrado gráfico (IDE) llamado Lazarus .

El primer compilador de Pascal fue diseñado en Zúrich para la familia de computadoras centrales de la serie CDC 6000. Niklaus Wirth informa que un primer intento de implementarlo en FORTRAN 66 en 1969 no tuvo éxito debido a la insuficiencia de FORTRAN 66 para expresar estructuras de datos complejas. El segundo intento se implementó en un lenguaje similar a C (Scallop por Max Engeli) y luego se tradujo manualmente (por R. Schild) al propio Pascal para el arranque . ^{[ 13 ]} Estuvo operativo a mediados de 1970. Muchos compiladores de Pascal desde entonces han sido de manera similar autoalojados , es decir, el compilador está escrito en Pascal y el compilador generalmente es capaz de recompilarse cuando se agregan nuevas características al lenguaje o cuando el compilador debe portarse a un nuevo entorno. El compilador GNU Pascal es una excepción notable, ya que está escrito en C.

La primera adaptación exitosa del compilador Pascal de CDC a otro ordenador central fue realizada por Welsh y Quinn en la Universidad Queen's de Belfast (QUB) en 1972. El objetivo era la serie 1900 de International Computers Limited (ICL) . Este compilador, a su vez, fue el precursor del compilador Pascal para el miniordenador Multum de Information Computer Systems (ICS) . La adaptación a Multum fue desarrollada —con el objetivo de utilizar Pascal como lenguaje de programación de sistemas— por Findlay, Cupples, Cavouras y Davis, quienes trabajaban en el Departamento de Informática de la Universidad de Glasgow . Se cree que Multum Pascal, que se completó en el verano de 1973, pudo haber sido la primera implementación de 16 bits .

En 1977, Welsh y otros investigadores de la Universidad Queen's de Belfast (QUB) completaron un compilador totalmente nuevo. Este ofrecía una función de diagnóstico del lenguaje fuente (que incluía análisis de rendimiento, rastreo y volcados de memoria post mortem formateados con reconocimiento de tipos), implementada por Findlay y Watt en la Universidad de Glasgow. En 1980, un equipo de la Universidad de Southampton y la Universidad de Glasgow adaptó esta implementación a la serie ICL 2900. La implementación del modelo estándar de Pascal también se basó en este compilador, habiendo sido adaptada por Welsh y Hay en la Universidad de Manchester en 1984 para verificar rigurosamente la conformidad con la norma BSI 6192/ISO 7185 y generar código para una máquina abstracta portátil.

El primer compilador de Pascal escrito en Norteamérica fue desarrollado en la Universidad de Illinois bajo la dirección de Donald B. Gillies para el PDP-11 y generaba código máquina nativo. Microsoft disponía de compiladores de Pascal para PC de IBM; véase Microsoft Pascal .

Para propagar rápidamente el lenguaje, se creó en Zúrich un kit de portabilidad de compiladores que incluía un compilador que generaba el llamado código p para una máquina de pila virtual , es decir, código que se presta a una interpretación razonablemente eficiente, junto con un intérprete para ese código: el sistema Pascal-P . Los compiladores del sistema P se denominaron Pascal-P1, Pascal-P2, Pascal-P3 y Pascal-P4. Pascal-P1 fue la primera versión y Pascal-P4 la última que se desarrolló en Zúrich. La versión denominada Pascal-P1 se acuñó posteriormente debido a las numerosas fuentes diferentes de Pascal-P que existían. El compilador se rediseñó para mejorar la portabilidad y se publicó como Pascal-P2. Este código se mejoró posteriormente para convertirse en Pascal-P3, con un código intermedio compatible con versiones anteriores de Pascal-P2, y Pascal-P4, que no era compatible con versiones anteriores.

El compilador-intérprete Pascal-P4 aún puede ejecutarse y compilarse en sistemas compatibles con el Pascal original (al igual que Pascal-P2). Sin embargo, solo acepta un subconjunto del lenguaje Pascal.

Pascal-P5, creado fuera del grupo de Zúrich, acepta el lenguaje Pascal completo e incluye compatibilidad con la norma ISO 7185.

Pascal-P6 es una continuación de Pascal-P5 que, junto con otras características, pretende ser un compilador para CPU específicas, incluyendo AMD64.

UCSD Pascal se derivó de Pascal-P2, donde Kenneth Bowles lo utilizó para crear el sistema interpretativo UCSD p-System. Fue uno de los tres sistemas operativos disponibles en el lanzamiento de la computadora personal IBM original . ^{[ 14 ]} UCSD Pascal utilizaba un código intermedio basado en valores de bytes, y por lo tanto fue uno de los primeros compiladores de código de bytes . Apple Pascal se lanzó en 1979 para los sistemas informáticos Apple II y Apple III . Era una implementación de, o se basaba en gran medida en, UCSD Pascal. Pascal-P1 a Pascal-P4 no lo eran, sino que se basaban en la longitud de palabra de 60 bits del CDC 6600 .

La Comisión Australiana de Energía Atómica lanzó un compilador basado en el compilador Pascal-P4, que creaba archivos de objetos binarios nativos, para la computadora central IBM System/370 ; se denominó AAEC Pascal 8000 Compiler por la abreviatura del nombre de la comisión. ^{[ 15 ]}

Apple Computer creó su propia versión de Lisa Pascal para el Lisa Workshop en 1982, y adaptó el compilador al Apple Macintosh y al MPW en 1985. Ese mismo año, Larry Tesler , en colaboración con Niklaus Wirth, definió Object Pascal, y estas extensiones se incorporaron tanto al compilador Lisa Pascal como al Mac Pascal.

En la década de 1980, Anders Hejlsberg escribió el compilador Blue Label Pascal para el Nascom -2. Una reimplementación de este compilador para el IBM PC se comercializó con los nombres de Compas Pascal y PolyPascal antes de ser adquirida por Borland y renombrada como Turbo Pascal .

Turbo Pascal se hizo enormemente popular gracias a una agresiva estrategia de precios, a que fue uno de los primeros entornos de desarrollo integrados (IDE) a pantalla completa y a su rapidísimo tiempo de compilación (solo unos segundos para compilar, enlazar y ejecutar). Fue escrito y altamente optimizado completamente en lenguaje ensamblador , lo que lo hizo más pequeño y rápido que gran parte de la competencia.

En 1986, Anders portó Turbo Pascal a Macintosh e incorporó las extensiones Object Pascal de Apple en Turbo Pascal. Estas extensiones se volvieron a agregar a la versión de PC de Turbo Pascal para la versión 5.5. Al mismo tiempo, Microsoft también implementó el compilador Object Pascal. ^{[ 16 ] [ 17 ]} Turbo Pascal 5.5 tuvo una gran influencia en la comunidad Pascal, que comenzó a concentrarse principalmente en la IBM PC a finales de la década de 1980. Muchos aficionados a la PC que buscaban un reemplazo estructurado para BASIC usaron este producto. También comenzó a ser adoptado por desarrolladores profesionales. Casi al mismo tiempo, se importaron varios conceptos de C para permitir que los programadores de Pascal usaran la interfaz de programación de aplicaciones (API) basada en C de Microsoft Windows directamente. Estas extensiones incluían cadenas terminadas en nulo , aritmética de punteros , punteros a funciones , un operador de dirección de y conversiones de tipo inseguras .

Turbo Pascal y otros lenguajes derivados con estructuras de unidades o módulos son lenguajes de programación modulares . Sin embargo, no ofrecen el concepto de módulos anidados ni la importación y exportación cualificada de símbolos específicos.

Super Pascal añade etiquetas no numéricas, una instrucción de retorno y expresiones como nombres de tipos.

TMT Pascal fue el primer compilador compatible con Borland para el modo protegido compatible con MS-DOS de 32 bits , OS/2 y Win32 . Extiende el lenguaje con sobrecarga de funciones y operadores .

Las universidades de Wisconsin-Madison , Zúrich , Karlsruhe y Wuppertal desarrollaron los compiladores Pascal-SC ^{[ 18 ] [ 19 ]} y Pascal-XSC ^{[ 20 ] [ 21 ] [ 22 ]} ( Extensions for Scientific Computation ), destinados a la programación de cálculos numéricos. El desarrollo de Pascal-SC comenzó en 1978 con soporte para ISO 7185 Pascal nivel 0, pero el soporte para nivel 2 se añadió posteriormente. ^{[ 23 ]} Pascal-SC originalmente estaba dirigido al procesador Z80 , pero más tarde se reescribió para DOS ( x86 ) y 68000. Pascal-XSC se ha portado en varias ocasiones a los sistemas operativos Unix (Linux, SunOS , HP-UX , AIX ) y Microsoft/IBM (DOS con EMX , OS/2 , Windows ). Funciona generando código fuente C intermedio que luego se compila a un ejecutable nativo. Algunas de las extensiones del lenguaje Pascal-SC han sido adoptadas por GNU Pascal .

Pascal Sol fue diseñado alrededor de 1983 por un equipo francés para implementar un sistema similar a Unix llamado Sol. Era Pascal estándar de nivel 1 (con límites de matriz parametrizados), pero la definición permitía palabras clave alternativas e identificadores predefinidos en francés, y el lenguaje incluía algunas extensiones para facilitar la programación del sistema (por ejemplo, un equivalente a lseek). ^{[ 24 ]} Posteriormente, el equipo de Sol se trasladó al proyecto ChorusOS para diseñar un sistema operativo distribuido . ^{[ 25 ]}

IP Pascal es una implementación del lenguaje de programación Pascal que utiliza Micropolis DOS, pero que rápidamente se migró a CP/M-80, que se ejecutaba en el Z80. En 1994, se migró a los microprocesadores 80386 y actualmente existen implementaciones para Windows XP y Linux. En 2008, el sistema se actualizó y el lenguaje resultante se denominó "Pascaline" (en honor a la calculadora de Pascal ). Incluye objetos, controles de espacio de nombres , matrices dinámicas y muchas otras extensiones, y generalmente presenta la misma funcionalidad y protección de tipos que C# . Es la única implementación de este tipo que también es compatible con la implementación original de Pascal, estandarizada como ISO 7185.

En Pascal, una declaración de tipo se utiliza para definir un rango de valores que una variable de ese tipo puede almacenar. También define un conjunto de operaciones que se pueden realizar sobre variables de ese tipo. Los tipos predefinidos son:

El rango de valores permitidos para los tipos básicos (excepto Boolean) está definido por la implementación. Se proporcionan funciones para algunas conversiones de datos. Para la conversión de reala integer, están disponibles las siguientes funciones: round(usando redondeo a la mitad alejándose de cero ) y trunc(redondea hacia cero).

El programador tiene la libertad de definir otros tipos de datos de uso común (por ejemplo, byte, cadena, etc.) en términos de los tipos predefinidos utilizando la funcionalidad de declaración de tipos de Pascal, por ejemplo

tipo byte = 0 .. 255 ; signed_byte = - 128 .. 127 ; string = matriz empaquetada [ 1 .. 255 ] de char ;

Los tipos de datos de uso frecuente, como byte y string, ya están definidos en muchas implementaciones.

Normalmente, el sistema utiliza una palabra para almacenar los datos. Por ejemplo, el bytetipo puede almacenarse como un entero de máquina (de 32 bits, por ejemplo) en lugar de un valor de 8 bits . Pascal no incluye elementos de lenguaje que permitan definir los tipos de almacenamiento básicos con mayor precisión. Esta capacidad se incorporó en varias extensiones y lenguajes posteriores de Pascal, mientras que otros, como Modula-2 , ampliaron el conjunto integrado para abarcar la mayoría de los tipos de datos de máquina, como los enteros de 16 bits.

La packedpalabra clave indica al compilador que utilice el método de almacenamiento más eficiente para los tipos de datos estructurados: conjuntos, matrices y registros, en lugar de usar una palabra para cada elemento. El empaquetado puede ralentizar el acceso en máquinas que no ofrecen un acceso sencillo a partes de una palabra.

También se pueden crear subrangos de cualquier tipo de dato ordinal (cualquier tipo simple excepto real):

var x : 1 .. 10 ; y : 'a' .. 'z' ;

A diferencia de otros lenguajes de programación de su época, Pascal admite un tipo de conjunto: ^{[ 27 ]}

var Set1 : conjunto de 1 .. 10 ; Set2 : conjunto de 'a' .. 'z' ;

Un conjunto es un concepto fundamental para las matemáticas modernas y puede utilizarse en muchos algoritmos. Esta característica es útil y puede ser más rápida que una construcción equivalente en un lenguaje que no admita conjuntos. Por ejemplo, para muchos compiladores de Pascal:

Si i está en [ 5 .. 10 ] entonces ...

Se ejecuta más rápido que:

Si ( i > 4 ) y ( i < 11 ) entonces ...

Los conjuntos de valores no contiguos pueden resultar especialmente útiles, tanto en términos de rendimiento como de legibilidad:

Si i está en [ 0 .. 3 , 7 , 9 , 12 .. 15 ] entonces ...

En estos ejemplos, que involucran conjuntos sobre dominios pequeños, el rendimiento mejorado generalmente se logra cuando el compilador representa las variables de conjunto como vectores de bits . Los operadores de conjunto se pueden implementar de manera eficiente como operaciones de código máquina bit a bit.

Un registro es una estructura que comprende cualquier número de elementos miembros llamados campos . Los campos se definen especificando un par identificador-tipo de datos delimitado por dos puntos; es posible anidar registros. La lista de campos finaliza con la endpalabra clave. Posteriormente, se puede acceder a los campos de una variable de registro insertando un punto ( .) entre el nombre del registro y los identificadores de campo. ^{[ 28 ]} Un ejemplo de un tipo de registro de Pascal:

tipo coche = registro Ancho : entero ; Largo : entero fin ;

Un registro también puede constar de variantes , que son constantes definidas por una lista entre paréntesis de declaraciones de campos. case ... ofSe utiliza una cláusula al final del registro para declarar la parte variable , que contiene el número de variantes del tipo especificado dentro de la cláusula. ^{[ 29 ]} Un ejemplo de un tipo de registro de variante:

tipo Forma = ( Círculo , Cuadrado , Triángulo ) ; Dimensiones = registro caso Figura : Forma de Círculo : ( Diámetro : real ) ; Cuadrado : ( Ancho : real ) ; Triángulo : ( Lado : real ; Ángulo1 , Ángulo2 : 0 .. 360 ) fin ;

Los registros variantes permiten que varios campos del registro se superpongan para ahorrar memoria.

Los tipos se pueden definir a partir de otros tipos mediante declaraciones de tipo:

tipo x = entero ; y = x ; ...

Además, los tipos complejos se pueden construir a partir de tipos simples:

tipo a = matriz [ 1 .. 10 ] de entero ; b = registro x : entero ; y : carácter {punto y coma adicional no estrictamente necesario} fin ; c = archivo de a ;

Además, los tipos complejos se pueden construir a partir de otros tipos complejos de forma recursiva:

const Jack = 11 ; Queen = 12 ; King = 13 ; Ace = 14 ;tipo valorType = 2 .. As ; tipo traje = club , diamante , corazón , pica ;cardType = record suit : suitType ; value : valueType ; end ;deckType = array [ 1 .. 52 ] of cardType ;persona = registro apellido : matriz empaquetada [ 1..20 ] de caracteres ; edad : entero ; fin ;​​tabla = registrar manos : matriz [ 1 .. 3 ] de tipo de mazo ; jugadores : matriz [ 1 .. 4 ] de persona ; fin ;

tipo a = archivo de entero ; b = registro x : entero ; y : carácter fin ; c = archivo de b ;

Como se muestra en el ejemplo anterior, los archivos Pascal son secuencias de componentes. Cada archivo tiene una variable de búfer que se denota por f^ . Los procedimientos get (para lectura) y put (para escritura) mueven la variable de búfer al siguiente elemento. Read se introduce de tal manera que read(f, x) es lo mismo que x  := f^; get(f); . Write se introduce de tal manera que write(f, x) es lo mismo que f^  := x; put(f); El tipo textestá predefinido como file of char. Si bien la variable de búfer podría usarse para inspeccionar el siguiente carácter que se va a usar (verificar si es un dígito antes de leer un entero), esto lleva a serios problemas con los programas interactivos en las primeras implementaciones, pero se resolvió más tarde con el concepto de "E/S perezosa", que espera hasta que se acceda realmente a la variable de búfer del archivo antes de realizar operaciones de archivo.

Pascal admite punteros :

tipo pNode = ^ Nodo ; Nodo = registro a : entero ; b : carácter ; c : pNode fin ; var NodePtr : pNode ; IntPtr : ^ entero ;

Aquí, la variable NodePtr es un puntero al tipo de datos Node , un registro. Se pueden declarar punteros a tipos aún no definidos (en el ejemplo anterior, pNode es un puntero a un Node, pero Node aún no está definido cuando se define el tipo de puntero). Esta es una declaración anticipada , una excepción a la regla de que las cosas deben declararse antes de usarse.

Para crear un nuevo registro y asignar el valor 10 y el carácter A a los campos a y b del registro, e inicializar el puntero c al puntero nulo ("NIL" en Pascal), las instrucciones serían:

nuevo ( NodePtr ) ; ... NodePtr ^. a := 10 ; NodePtr ^. b := 'A' ; NodePtr ^. c := nil ; ...

Esto también podría hacerse utilizando la withsiguiente instrucción:

nuevo ( NodePtr ) ; ... con NodePtr ^ hacer inicio a := 10 ; b := 'A' ; c := nil fin ; ...

Dentro del ámbito de la instrucción with , a y b se refieren a los subcampos del puntero de registro NodePtr y no al nodo de registro ni al tipo de puntero pNode.

Las listas enlazadas , las pilas y las colas se pueden crear incluyendo un campo de tipo puntero (c) en el registro.

A diferencia de muchos lenguajes que incluyen punteros, Pascal solo permite que los punteros hagan referencia a variables creadas dinámicamente que son anónimas, y no permite que hagan referencia a variables estáticas o locales estándar. Los punteros también deben tener un tipo asociado, y un puntero a un tipo no es compatible con un puntero a otro tipo (por ejemplo, un puntero a un char no es compatible con un puntero a un integer). Esto ayuda a eliminar los problemas de seguridad de tipos inherentes con otras implementaciones de punteros, particularmente aquellas utilizadas para PL/I o C. También elimina algunos riesgos causados ​​por punteros colgantes , pero la capacidad de desasignar dinámicamente el espacio referenciado mediante la función dispose (que tiene el mismo efecto que la función de biblioteca free que se encuentra en C ) significa que el riesgo de punteros colgantes no se ha eliminado ^{[ 30 ]} como lo ha hecho en lenguajes como Java y C#, que proporcionan recolección de basura automática (pero que no eliminan el problema relacionado de fugas de memoria ).

Algunas de estas restricciones pueden eliminarse en dialectos más recientes.

Pascal es un lenguaje de programación estructurado , lo que significa que el flujo de control está estructurado en sentencias estándar , generalmente sin comandos " goto ".

mientras a <> b hacer WriteLn ( 'Esperando' ) ;if a > b then WriteLn ( 'Condición cumplida' ) {no se permite punto y coma antes de else} else WriteLn ( 'Condición no cumplida' ) ;para i := 1 a 10 hacer {sin punto y coma aquí ya que separaría la siguiente instrucción} WriteLn ( 'Iteración: ' , i ) ;repetir a := a + 1 hasta que a = 10 ;caso i de 0 : Escribir ( 'cero' ) ; 1 : Escribir ( 'uno' ) ; 2 : Escribir ( 'dos' ) ; 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10 : Escribir ( '?' ) fin ;

Pascal estructura los programas en procedimientos y funciones. Generalmente, un procedimiento se utiliza por sus efectos secundarios, mientras que una función se utiliza por su valor de retorno.

Programa Impresión ( salida ) ;var i : entero ;procedimiento ImprimirUnEntero ( j : entero ) ; inicio ... fin ;función triple ( x : entero ) : entero ; inicio triple := x * 3 fin ;inicio { programa principal } ... ImprimirUnEntero ( i ) ; ImprimirUnEntero ( triple ( i )) fin .

Los procedimientos y las funciones pueden anidarse a cualquier nivel de profundidad, y la estructura "programa" es el bloque lógico más externo.

Por defecto, los parámetros se pasan por valor. Si "var" precede al nombre de un parámetro, se pasa por referencia.

Cada procedimiento o función puede tener sus propias declaraciones de etiquetas goto, constantes, tipos, variables y otros procedimientos y funciones, las cuales deben estar en ese orden. Este requisito de ordenación se concibió originalmente para permitir una compilación eficiente en una sola pasada . Sin embargo, en algunos dialectos (como Delphi ) se ha flexibilizado el estricto requisito de ordenación de las secciones de declaración.

Pascal adoptó muchas características sintácticas del lenguaje ALGOL , incluyendo el uso del punto y coma como separador de sentencias. Esto contrasta con otros lenguajes, como PL/I y C , que utilizan el punto y coma como terminador de sentencia. No se necesita punto y coma antes de la endpalabra clave de una declaración de tipo de registro, un bloque o una sentencia case ; antes de la untilpalabra clave de una sentencia repeat; ni antes de la elsepalabra clave de una sentencia if .

La presencia de un punto y coma adicional no estaba permitida en las primeras versiones de Pascal. Sin embargo, la adición de sentencias vacías tipo ALGOL en el Informe Revisado de 1973 y los cambios posteriores al lenguaje en ISO 7185:1983 ahora permiten puntos y coma opcionales en la mayoría de estos casos. Un punto y coma todavía no está permitido inmediatamente antes de la elsepalabra clave en una sentencia ifelse , porque sigue a una sola sentencia, no a una secuencia de sentencias. En sentencias if anidadas, no se puede usar un punto y coma para evitar el problema del else colgante (donde el if interno no tiene un else, pero el if externo sí) terminando supuestamente el if anidado con un punto y coma; esto termina ambas cláusulas if. En su lugar, se debe usar un bloque begin... explícito. ^{[ 31 ]}end

Existen varios compiladores e intérpretes de Pascal disponibles para uso general:

• Delphi es el producto estrella de Embarcadero (anteriormente Borland/CodeGear) para el desarrollo rápido de aplicaciones (RAD). Utiliza el lenguaje Object Pascal (denominado "Delphi" por Borland), derivado de Pascal, para crear aplicaciones para Windows , macOS , iOS y Android . La compatibilidad con .NET , presente en las versiones D8, D2005, D2006 y D2007, se ha eliminado y sustituido por un nuevo lenguaje (Prism, ahora llamado Oxygene; véase más abajo) que no es totalmente retrocompatible. En los últimos años se ha añadido compatibilidad con Unicode y genéricos (D2009, D2010, Delphi XE).
• Free Pascal es un compilador multiplataforma escrito en Object Pascal (y autoalojado ). Su objetivo es proporcionar un compilador potente y práctico, capaz tanto de compilar aplicaciones heredadas como de desarrollar otras nuevas. Se distribuye bajo la Licencia Pública General de GNU (GNU GPL), mientras que los paquetes y la biblioteca de tiempo de ejecución se distribuyen bajo una Licencia Pública General Reducida de GNU (GNU LGPL) modificada. Además de los modos de compatibilidad con Turbo Pascal , Delphi y Mac Pascal, cuenta con sus propios modos de sintaxis procedimental y orientada a objetos, con soporte para funciones extendidas como la sobrecarga de operadores . Es compatible con numerosas plataformas y sistemas operativos. Las versiones actuales también incluyen un modo ISO.
• Turbo51 es un compilador Pascal gratuito para la familia de microcontroladores Intel 8051 , con sintaxis Turbo Pascal 7. 
• Oxygene (anteriormente llamado Chrome ) es un compilador de Object Pascal para las plataformas .NET y Mono . Fue creado y es comercializado por RemObjects Software , y durante un tiempo fue vendido por Embarcadero como el compilador de back-end de Prism.
• Kylix era descendiente de Delphi, con soporte para el sistema operativo Linux y una biblioteca de objetos mejorada. Ya no cuenta con soporte. El compilador y el IDE están disponibles para uso no comercial.
• El compilador GNU Pascal (GPC) es el compilador de Pascal de la colección de compiladores GNU (GCC). El compilador está escrito en C, y la biblioteca de tiempo de ejecución, principalmente en Pascal. Se distribuye bajo la Licencia Pública General de GNU y funciona en numerosas plataformas y sistemas operativos. Admite los lenguajes estándar ANSI/ISO y ofrece soporte parcial para el dialecto Turbo Pascal. Una de las omisiones más notables es la ausencia de un tipo de cadena (corta) totalmente compatible con Turbo Pascal. El soporte para Borland Delphi y otras variantes del lenguaje es bastante limitado. Sin embargo, ofrece cierto soporte para Mac Pascal.
• Virtual Pascal fue creado por Vitaly Miryanov en 1995 como un compilador nativo para OS/2 compatible con la sintaxis de Borland Pascal. Posteriormente, fPrint lo desarrolló comercialmente, añadiendo compatibilidad con Win32, y en el año 2000 se convirtió en software libre. Actualmente, compila para Win32, OS/2 y Linux, y es compatible principalmente con Borland Pascal y Delphi. Su desarrollo se canceló el 4 de abril de 2005.
• El compilador Pascal-P4 es la base de muchos compiladores que implementan Pascal dentro de Pascal. Implementa un subconjunto de la versión completa de Pascal.
• El compilador Pascal-P5 es una adaptación ISO 7185 (Pascal completo) de Pascal-P4.
• El compilador Pascal-P6 es una versión extendida de la adaptación de Pascal-P5 según la especificación del lenguaje Pascaline.
• Smart Mobile Studio es un compilador de Pascal a HTML5 / JavaScript .
• Turbo Pascal fue el compilador dominante de Pascal para PC durante los años 80 y principios de los 90, popular por sus potentes extensiones y sus tiempos de compilación extremadamente cortos. Turbo Pascal estaba escrito de forma compacta y podía compilar, ejecutar y depurar directamente desde la memoria, sin necesidad de acceder al disco. Las unidades de disquete lentas eran comunes entre los programadores de la época, lo que acentuaba aún más la ventaja de velocidad de Turbo Pascal. Actualmente, las versiones anteriores de Turbo Pascal (hasta la 5.5) están disponibles para su descarga gratuita en el sitio web de Borland.
• IP Pascal implementa el lenguaje "Pascaline" (llamado así por la calculadora de Pascal ), una versión altamente extendida de Pascal compatible con el Pascal original según la norma ISO 7185. Incluye módulos con control de espacios de nombres, como módulos de tareas paralelas con semáforos, objetos, matrices dinámicas de cualquier dimensión que se asignan en tiempo de ejecución, sobrecargas, anulaciones y muchas otras extensiones. IP Pascal cuenta con una biblioteca de portabilidad integrada, diseñada específicamente para el lenguaje Pascal. Por ejemplo, una aplicación estándar de salida de texto del Pascal original de la década de 1970 puede recompilarse para funcionar en una ventana e incluso incorporarle elementos gráficos.
• Pascal-XT fue creado por Siemens para sus sistemas operativos de mainframe BS2000 y SINIX .
• PocketStudio es un compilador de subconjuntos de Pascal y una herramienta de desarrollo rápido de aplicaciones (RAD) para Palm OS y procesadores MC68xxx, con algunas extensiones propias para facilitar la interfaz con la API de Palm OS . Se asemeja a Delphi y Lazarus, con un diseñador visual de formularios, un inspector de objetos y un editor de código fuente .
• MIDletPascal: un compilador e IDE de Pascal que genera código bytecode Java pequeño y rápido, diseñado específicamente para crear software para dispositivos móviles.
• Vector Pascal es un lenguaje para conjuntos de instrucciones SIMD como MMX y AMD 3D Now , compatible con todos los procesadores Intel y AMD, y con el Emotion Engine de PlayStation 2 de Sony .
• Morfik Pascal permite el desarrollo de aplicaciones web escritas íntegramente en Object Pascal (tanto en el lado del servidor como en el del navegador).
• WDSibyl: entorno de desarrollo visual y compilador Pascal para Win32 y OS/2.
• PP Compiler, un compilador para Palm OS que se ejecuta directamente en el ordenador de mano.
• El compilador Pascal CDC 6000 es el código fuente del primer compilador Pascal (CDC 6000).
• Pascal-S ^{[ 32 ]}
• AmigaPascal es un compilador Pascal gratuito para sistemas Amiga .
• VSI Pascal para OpenVMS (anteriormente HP Pascal para OpenVMS, Compaq Pascal, DEC Pascal, VAX Pascal y originalmente VAX-11 Pascal ^{[ 33 ]} ) es un compilador de Pascal que se ejecuta en sistemas OpenVMS . ^{[ 34 ]} También era compatible con Tru64 . ^{[ 35 ] [ 36 ]} VSI Pascal para OpenVMS es compatible con ISO/IEC 7185:1990 Pascal, así como con algunas versiones de ISO/IEC 10206:1990 Extended Pascal, e incluye sus propias extensiones. ^{[ 34 ]} El front-end del compilador está implementado en BLISS . ^{[ 37 ]}
• Stony Brook Pascal+ era un compilador optimizador de 16 bits (posteriormente de 32 bits) para DOS y OS/2, comercializado como un reemplazo directo de Turbo Pascal, pero que producía código que se ejecutaba al menos el doble de rápido.

• Dev-Pascal es un entorno de desarrollo integrado (IDE) para Pascal , diseñado en Borland Delphi y compatible con Free Pascal y GNU Pascal como backends.
• Lazarus es un IDE visual multiplataforma gratuito similar a Delphi para el desarrollo rápido de aplicaciones (RAD). Basado en Free Pascal , Lazarus está disponible para numerosas plataformas, incluyendo Linux , FreeBSD , macOS y Microsoft Windows .
• Fuego (macOS) y Agua (Windows) para Oxygene y el compilador Elements

• Librería WOL para crear aplicaciones con interfaz gráfica de usuario (GUI) utilizando el compilador Free Pascal.

En 1983, el lenguaje se estandarizó en la norma internacional IEC/ISO 7185 ^{[ 38 ]} y en varias normas locales específicas de cada país, incluidas la estadounidense ANSI/IEEE770X3.97-1983 e ISO 7185:1983. Estas dos normas se diferenciaban únicamente en que la norma ISO incluía una extensión de "nivel 1" para matrices conformes (una matriz cuyos límites no se conocen hasta el tiempo de ejecución), mientras que ANSI no permitía esta extensión al lenguaje original (versión de Wirth). En 1989, la ISO 7185 se revisó (ISO 7185:1990) para corregir varios errores y ambigüedades encontrados en el documento original.

La norma ISO 7185 se presentó como una aclaración del lenguaje de Wirth de 1974, tal como se detalla en el Manual de Usuario y el Informe [Jensen y Wirth], pero también destacó por añadir "Parámetros de Matriz Conformes" como nivel 1 al estándar, siendo el nivel 0 Pascal sin matrices conformes. Esta adición se realizó a petición de CAR Hoare y con la aprobación de Niklaus Wirth. La causa principal fue que Hoare quería crear una versión en Pascal de la Biblioteca de Algoritmos Numéricos (NAG) , que originalmente se había escrito en FORTRAN, y descubrió que no era posible hacerlo sin una extensión que permitiera parámetros de matriz de tamaño variable. Consideraciones similares motivaron la inclusión en la ISO 7185 de la funcionalidad para especificar los tipos de parámetros de los parámetros procedimentales y funcionales.

El propio Niklaus Wirth se refería al lenguaje de 1974 como "el estándar", por ejemplo, para diferenciarlo de las características específicas de la máquina del compilador CDC 6000. Este lenguaje fue documentado en The Pascal Report , ^{[ 39 ]} la segunda parte del "manual e informe de usuarios de Pascal".

En las grandes máquinas (mainframes y minicomputadoras) donde se originó Pascal, generalmente se seguían los estándares. En la IBM PC , no. En las IBM  PC, los estándares de Borland, Turbo Pascal y Delphi, son los que cuentan con mayor número de usuarios. Por lo tanto, suele ser importante comprender si una implementación particular corresponde al lenguaje Pascal original o a un dialecto de Borland.

Las  versiones del lenguaje para IBM PC comenzaron a diferir con la llegada de UCSD Pascal, una implementación interpretada que presentaba varias extensiones del lenguaje, además de algunas omisiones y cambios. Muchas características del lenguaje UCSD se conservan hasta hoy, incluso en el dialecto de Borland.

En 1990, se creó un estándar extendido de Pascal como ISO/IEC 10206, ^{[ 40 ]} que es idéntico en contenido técnico ^{[ 41 ]} a IEEE/ANSI 770X3.160-1989 ^{[ 42 ]} A partir de 2019, se planea el soporte de Pascal extendido en FreePascal Compiler. ^{[ 43 ]}

La característica clave de Extended Pascal es la modularidad y la compilación separada. Los archivos de código fuente de las aplicaciones de Extended Pascal se pueden separar en un "archivo de programa" y varios "archivos de módulo". Cada archivo de módulo tiene sus propias definiciones de tipo, constante, variable y procedimiento/función, y los programadores pueden cambiar el orden de estas áreas de "definición de entidades". Además, existen algunas áreas de definición específicas de módulo llamadas áreas de "inicialización" con la instrucción to begin do ...y áreas de "finalización" con la instrucción to end do ..., que pueden gestionar el estado inicial y la asignación de memoria de las entidades dentro del módulo. Al insertar import ...instrucciones entre las áreas de declaración y definición del módulo/programa, los módulos pueden compartir sus propias entidades con otros módulos (y programas).

Otras características importantes incluyen la vinculación de variables, colecciones de tipos similares (esquemas), funciones completas para cadenas de caracteres, compatibilidad con tipos de números complejos, otherwisepalabra clave para el flujo de bifurcación predeterminado en caselas instrucciones y evaluación booleana de cortocircuito.

La versión de Pascal de Niklaus Wirth, desarrollada en Zúrich, se publicó fuera de la ETH en dos formatos básicos: el código fuente del compilador CDC 6000 y un kit de adaptación llamado sistema Pascal-P. El compilador Pascal-P omitía varias características del lenguaje completo que no eran necesarias para su funcionamiento. Por ejemplo, se omitían los procedimientos y funciones utilizados como parámetros, los registros de variantes no discriminadas, el empaquetado, la liberación de memoria, las instrucciones goto interprocedimentales y otras características del compilador completo.

UCSD Pascal , bajo la dirección del profesor Kenneth Bowles , se basaba en el kit Pascal-P2 y, por consiguiente, compartía varias de las restricciones del lenguaje Pascal-P. Posteriormente, UCSD Pascal fue adoptado como Apple Pascal y se mantuvo vigente durante varias versiones. Si bien UCSD Pascal amplió el subconjunto Pascal del kit Pascal-P al reincorporar las construcciones estándar de Pascal, aún no constituía una instalación estándar completa de Pascal.

A principios de la década de 1990, Alan Burns y Geoff Davies desarrollaron Pascal-FC, una extensión de Pl/0 (del libro de Niklaus, Algorithms + Data Structures = Programs ). Se añadieron varias construcciones para utilizar Pascal-FC como herramienta didáctica para la programación concurrente (como semáforos, monitores, canales, invocación remota y recursos). Para demostrar la concurrencia, la salida del compilador (una especie de código P ) podía ejecutarse en una máquina virtual. Esta máquina virtual no solo simulaba un entorno normal y justo, sino que también podía simular condiciones extremas (modo injusto).

• ISO 8651-2:1988 Sistemas de procesamiento de información – Gráficos por computadora – Enlaces de lenguaje del sistema gráfico central (GKS) – Parte 2: Pascal

La definición inicial del lenguaje de Wirth fue ampliamente criticada. En particular, Nico Habermann comentó en su "Comentarios críticos sobre el lenguaje de programación Pascal" (1973) que muchas de sus construcciones estaban mal definidas, especialmente para tipos de datos , rangos , estructuras y goto . ^{[ 47 ]} Más tarde, Brian Kernighan , quien popularizó el lenguaje C , expuso sus críticas a Pascal en 1981 en su artículo "Por qué Pascal no es mi lenguaje de programación favorito". ^{[ 48 ]} El problema más grave que describió Kernighan fue que los tamaños de los arreglos y las longitudes de las cadenas eran parte del tipo, por lo que no era posible escribir una función que aceptara arreglos de longitud variable o incluso cadenas como parámetros. Esto hacía inviable escribir, por ejemplo, una biblioteca de ordenación. Kernighan también criticó el orden impredecible de evaluación de las expresiones booleanas, el escaso soporte de la biblioteca y la falta de variables estáticas , y planteó una serie de problemas menores. Además, afirmó que el lenguaje no proporcionaba construcciones simples para "escapar" (ignorar conscientemente y a la fuerza) las restricciones y limitaciones. Quejas más generales de otras fuentes ^{[ 30 ] [ 49 ]} señalaron que el alcance de las declaraciones no estaba claramente definido en la definición original del lenguaje, lo que a veces tenía graves consecuencias al usar declaraciones anticipadas para definir tipos de puntero, o cuando las declaraciones de registro llevaban a la recursión mutua , o cuando un identificador podía o no haberse usado en una lista de enumeración. Otra dificultad era que, al igual que ALGOL 60 , el lenguaje no permitía que los procedimientos o funciones pasados ​​como parámetros predefinieran el tipo esperado de sus parámetros.

En las dos décadas posteriores a 1975, Pascal ganó cada vez más atención y se convirtió en un lenguaje de programación importante para plataformas importantes (incluidas Apple II, Apple III, Apple Lisa, sistemas Commodore, máquinas basadas en Z-80 e IBM PC) debido a la disponibilidad de UCSD Pascal y Turbo Pascal. ^{[ 50 ]}

A pesar de las críticas iniciales, Pascal continuó evolucionando, y la mayoría de los puntos de Kernighan no se aplican a las versiones del lenguaje que se mejoraron para ser adecuadas para el desarrollo de productos comerciales, como Turbo Pascal de Borland . Como predijo Kernighan en su artículo, la mayoría de las extensiones para solucionar estos problemas eran incompatibles entre compiladores. Sin embargo, desde principios de la década de 1990, la mayoría de las variantes parecen haberse condensado en dos categorías: ISO y tipo Borland. Extended Pascal aborda muchas de estas críticas iniciales. Admite cadenas de longitud variable, inicialización de variables, compilación separada, operadores booleanos de cortocircuito y otherwisecláusulas default ( ) para sentencias case. ^{[ 51 ]}

Algunos de los problemas derivados de las diferencias en las implementaciones de Pascal fueron resueltos parcialmente más tarde con la llegada de Free Pascal, que admite varios dialectos con directivas de modo. ^{[ 52 ]}