{Work-in-progress}[Megatutorial]Ada

Witam wszystkich w moim mega tutorialu dotyczącym programowania w języku Ada!
Po pierwsze chciałbym zaznaczyć że tutorial jest wieloplatformowy i nie dotyka rzeczy specyficznych dla danej platformy systemowej. Aczkolwiek nie gwarantuje że każdy przedstawiony tu kod/porada będzie działać.
Tutorial piszę dla średnio zaawansowanych programistów. Jeżeli będzie to potrzebne mogę go rozszerzyć o pewne komentarze.
1. Dlaczego Ada?
W pierwszym rozdziale wypadałoby powiedzieć dlaczego warto poznać Adę?
Powodów może być kilka:

• pracujesz w wojsku jako programista :P
• musisz pisać niezawodny kod 
• potrzebujesz języka który umożliwia łatwe utrzymanie kodu
• piszesz aplikacje rozproszone
• szukasz wygodnego, obiektowego i w pełni kompilowalnego języka

Coś tam na pewno się jeszcze znajdzie ;)
Ogólnie mówiąc Ada jest świetnym wyborem dla programisty solidnego, dbającego o użytkowników etc.
Może te wszystkie zalety nadal cię nie przekonały, ja jednak uważam że jest to świetny język posiadający własną filozofię pisania kodu :)
2. Historia Ady
Jak wszyscy wiemy pierwszym programistą była Augusta Ada King, hrabina Lovelace. Jako hołd pierwszej programistce nazwano na jej cześć język opracowany przez amerykański departament obrony.
3. Cechy języka

1. Pierwsze co da się zauważyć to składnia przypominająca wyglądem składnie Fotrana(swoją drogą bardzo przyjemna i miła dla oka :))
2. Wartościowanie leniwe
3. non-case sensitive(nieczułość na wielkość znaków)
4. Cały program to jedna wielka procedura zawierająca podprocedury. W przeciwieństwie do C może się nazywać dowolnie :)
5. Brak funkcji w stylu print-format etc. Uniemożliwia to dodatkowe błędy związane z nadmiarem lub niedoborem argumentów
6. "Zabezpieczenie" kolejności rzutowania.

4. Instalacja kompilatora GNAT. Pierwszy program.
4.1 Windows
Ściągamy pakiet portów MinGW.
4.2 Linux
Uruchamiamy instalator pakietów i szukamy gcc-ada(ew. może być zapisane jako GNAT). Aby sprawdzić czy GNAT jest w repozytoriach piszemy:
cnf gnat
4.3 Hello World
Aby sprawdzić czy nasz kompilator działa skompilujmy przykładowy program

with ada.text_io;
use ada.text_io;

procedure Hello is
  -- Hello example
  -- Tutaj deklarować będziemy zmienne

begin
    Put_Line("Hello World!");
end Hello;

Aby skompilować powyższy przykład uruchamiamy gnatmake:
gnatmake <nazwa_pliku>
Uruchamiamy:
Linux:
./Hello
Win:
Hello
(Możliwe że pod Windows będzie trzeba coś linkować...)
5. Podstawy składni
Teraz przyszła pora omówić sobie ten nasz hello world.
Pierwsza linijka informuje o korzystaniu z pakietu(tak biblioteki w Adzie są podzielone w pakiety podobne do tych znanych z Javy). Kolejna jest niejako synonimem C++'owego using namespace czy C# using. Chodzi o to by za każdym razem nie musieć pisać Text_IO(istnieje także wygodniejsze i czytelniejsze rename'owanie pakietów ;)). Jak już mówiłem program(czy też pakiet) w Adzie składa się z jednej wielkiej procedury. W tej procedurze deklarujemy zmienne i podprocedury. "Sekcję" kodu właściwego rozpoczyna słowo begin a kończy end z nazwą procedury. Put_Line wypisuje tekst na standardowe wyjście(nie ma przeszkód by tą procedurą "mówić" do drukarki czy innego urządzenia wyjściowego). Warto zauważyć że każde wyrażenie musi być zakończone średnikem. Komentarze występują jedynie w wersji jednolinijkowej(--).
6.Struktury kontrolne
6.1 If-else

if condition then
statement;
else
other statement;
end if;

6.2 If-elsif-else

if condition then
    statement;
elsif condition then
    other statement;
elsif condition then
    other statement;
...
else
    another statement;
end if;

6.3 case(odpowiednik switch w innych językach)

case X is
   when 1 =>
      Walk_The_Dog;
   when 5 =>
      Launch_Nuke;
   when 8 | 10 =>
      Sell_All_Stock;
   when others =>
      Self_Destruct;
end case;

when others to odpowiednik default w C.

7. Pętle i skoki

7.1 goto

goto Label;

   Dont_Do_Something;

<<Label>>
   ...

7.2 return

Dla procedur:

return;

Dla funkcji:
return value;

7.3 Pętla nieskończona:

Endless_Loop:

   loop
      Do_Something;
   end loop Endless_Loop;

7.4 While

While_Loop :
   while X <= 5 loop
      X := Calculate_Something;
   end loop While_Loop;

7.5 Until

Until_Loop :
   loop
      X := Calculate_Something;
      exit Until_Loop when X > 5;
   end loop Until_Loop;

8. Zmienne
W Ada mamy trzy typy zmiennych:
Integer, Float oraz Access.
Pierwsze dwa jak łatwo zauważyć to typy proste(odpowiednio całkowity i zmiennoprzecinkowy). Trzeci typ to wskaźnik. Jednak prawie w ogóle nie przypomina on wskaźnika znanego z C. Bardziej jest to "iterator" dla struktur i tablic.

Podstawy:

C:
int i;

int a, b, c; 

int j = 0; 

int k, l = 1;
Ada:
i : Integer;

a, b, c : Integer; 

j : Integer := 0; 

k, l : Integer := 1;

Stałe deklarujemy w ten sposób:

lol : constant :=7;

lub z określeniem typu:

lol : constant Integer :=7;

9. Nowe typy:
Ada posiada rozległy mechanizm typów zmiennych. Umożliwia on bardzo dokładne manipulowanie stworzonymi przez nas typami. Aby utworzyć nowy typ o nazwie INT piszemy:

type INT is new Integer;

Teraz utworzymy sobie zmienną typu INT:

a : INT;

Warto nadmienić iż nowy typ INT to coś zupełnie różnego od typu Integer!

Nie jest możliwe przypisanie zmiennej typu INT do zmiennej typu Integer i na odwrót!

Należy pamiętać również o tym, że nowy typ wymaga również nowych operatorów a więc nie mamy możliwości operowania na nim zbyt wielkiej!

Aby nie utrudniać sobie życia tworzeniem cały czas operatorów powstały podtypy(subtype po angielsku):

10. Podtypy:

Stwórzmy sobie podtyp INT "dziedziczący" z typu Integer:

subtype INT is Integer;
a : INT;

Teraz spokojnie możemy przypisać do zmiennej typu INT zmienną typu Integer lub na odwrót.
W typach oraz podtypach możemy definiować ich "rozpiętość" czyli zakres z jakiego mogą przyjmować liczby. Np.:

subtype INT is Integer(0,100);
teraz stworzyliśmy typ INT o zakresie od 0 do 100.

11. Podprocedury:

Podprogramy, czy też podprocedury, funkcje, procedury etc. są bardzo użytecznym narzędziem.

Stwórzmy funkcję suma która będzie dodawała A i B a wynik zwracała w zmiennej C:

procedure Suma(A,B: in Integer; C: out Integer) is
begin
    C := A + B;
end Suma;

Jak widać każdą procedurę tworzymy za pomocą keyword'a procedure. Następnie podajemy jej nazwę. Jako parametry przyjmuję zmienne A i B typu Integer. Warto zwrócić uwagę na poprzedzający typ keyword in. Oznacza on, że te dwa parametry będą używane jedynie wewnątrz procedury i ich wartość nie zostanie zmieniona tak jak dzieje się ze zmienną podaną jako C.

12. Procedure  Funkcje() is

W Adzie funkcje jako takie praktycznie nie istnieją. Używa się ich jedynie do przeładowania operatorów przy tworzeniu nowego typu.

function "+" (Op1, Op2: in Nowy_typ) return Nowy_typ is
  begin
    -- Definicja operatora dodawania
  end "+";

13. Procedure Wywoływanie_procedur() is

Procedury w Adzie możemy wywoływać na 2 sposoby:

-- Sygnatura procedury
procedure Write ( Text: String, X, Y: Integer )

-- Wywołanie
Write ("Hello", 5, 10);
-- lub
Write ( Text => "Hello", X => 5, Y => 10 );