在尝试 COBOL 之前,请不要讨厌它

COBOL 是计算机编程界的罗德尼·丹泽菲尔德,但它仍在被使用——并且确实值得尊敬。
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What to like about COBOL

Rainer Gerhards。由 Opensource.com 修改。CC BY-SA 4.0

COBOL 是编程语言界的罗德尼·丹泽菲尔德——它没有得到任何尊重。它经常因其冗长而被贬低,并被斥为过时。然而,COBOL 远非一种死语言。据估计,它处理了所有业务交易的 85%,并且每年编写 50 亿行新的 COBOL 代码。

我做了 10 年的 COBOL 程序员,我不认为它像它的名声所暗示的那样糟糕。事实上,它非常擅长处理货币和固定格式的记录。但 COBOL 确实有它的怪癖,其中许多怪癖都根植于早期编程的计算环境中。这是一个关于穿孔卡片如何吃掉我的程序的故事。

一个神秘的错误

这是一个问题代码的示例,它试图计算订单的运费和预计发货日期

 1      identification division.
 2      program-id.
 3          test-ship.
 4
 5      data division.
 6      working-storage section.
 7
 8      01 shipping-method            pic x(2) value 'US'.
 9      01 cust-type                  pic x(2) value 'EM'.
10      01 normal-ship-date-yyyymmdd  pic 9(8) value 20170522.
11      01 nextday-ship-date-yyyymmdd pic 9(8) value 20170508.
12      01 expected-shipping-date     pic 9(8).
13      01 shipping-charge            pic 99v99 value 4.99.
14
15      procedure division.
16          if shipping-method <> 'FX'
17              move normal-ship-date-yyyymmdd to expected-shipping-date
18          else
19              move nextday-ship-date-yyyymmdd to expected-shipping-date.
20
21          if cust-type = 'EM'
22              move 0 to shipping-charge.
23
24          display expected-shipping-date.
25          display shipping-charge.

即使你以前从未见过 COBOL 代码,这个逻辑也应该很容易理解。如果运输方式是“FX”,客户将获得次日送达服务,否则运输需要两周时间。(这是 90 年代。)员工享受免费送货;其他人支付 4.99 美元。这段代码在我看来是正确的,但它有一个错误——发货日期计算正确,但员工被收取全额运费。

问题原来是第 19 行末尾的句点。那时,需要一些侦探工作才能追踪到这一点,但现代语法高亮编辑器会立即标记出来。但是为什么这是一个问题?为什么 COBOL 不喜欢那个句点,而它对第 22 行末尾的句点却非常满意呢?

句子而不是代码块

要回答这个问题,我们需要追溯到 COBOL 在 1950 年代后期的起源。在那之前,大多数语言都是为解决科学和工程问题而设计的,因此它们的语法类似于数学方程式。(Fortran 是这种类型语言的经典示例。)另一方面,COBOL 旨在用于商业计算。为了让外行更容易学习,Grace Hopper 和她的国防部和 IBM 工程师团队赋予了 COBOL 英语语言语法。COBOL 程序没有大多数现代语言都具有的递归语法,而是具有分层结构。COBOL 没有代码块,而是将语句组合成“句子”。就像英语一样,每个句子都以句点结尾。

虽然这在理论上可能看起来是个好主意,但在实践中证明是有问题的。它使得移动代码变得困难,因为一个意外的句点可能会意外地终止一个代码块。句点也很难注意到——在 90 年代的 CRT 终端上,它们通常只是一个像素。但这里存在一个更深层次的问题,这个问题与程序员在 COBOL 首次开发时如何编写代码有关。

穿孔卡片

COBOL punch card

opensource.com

在 COBOL 设计时,硬盘驱动器非常昂贵,因此大多数程序都是在穿孔卡片上编写的。最常见的穿孔卡片由 12x80 的网格组成,其中一个孔代表 1,非孔代表 0。每列是一个 12 位字符,每张卡片是一行 80 个字符的文本。要运行你的程序,你需要将一叠穿孔卡片送入读卡器。每张卡片的前六列和最后八列保留用于序列号和标识符。这样,如果你不小心弄掉了你的卡片堆——这可能是你的程序的唯一副本——你可以将卡片通过机械分拣机送回正确的顺序。

这意味着 COBOL 忽略第 72 列之后的任何字符。如果那恰好是一个句点,那么你的代码的整个逻辑都可能改变。而且,正如你现在无疑已经猜到的那样,第 19 行的那个句点在第 73 列。以下是 COBOL 编译器实际解释这些行的方式

16          if shipping-method <> 'FX'
17              move normal-ship-date-yyyymmdd to expected-shipping-date
18          else
19              move nextday-ship-date-yyyymmdd to expected-shipping-date
20
21              if cust-type = 'EM'
22                  move 0 to shipping-charge.

一旦我发现问题所在,修复就很容易了:我从第 19 行的开头删除了一个空格字符,这使得句点位于第 72 列。虽然我以前从未遇到过这种情况,但这​​是如此常见的错误,以至于许多大型机 COBOL 程序员会在他们的终端上在第 72 列和第 73 列之间粘贴一根线。

今天的 COBOL

COBOL-85 标准添加了诸如 end-if 之类的作用域终止符,因此不再需要句点来结束句子。COBOL 2002 标准允许自由格式代码,尽管许多编译器在此之前很久就已支持。根据 2002 标准编写的相同代码看起来更像现代编程语言

16 if shipping-method <> 'FX'
17     move normal-ship-date-yyyymmdd to expected-shipping-date
18 else
19     move nextday-ship-date-yyyymmdd to expected-shipping-date
20 end-if
21
22 if cust-type = 'EM'
23     move 0 to shipping-charge
24 end-if

请注意,行首的空格也不再是必需的。我通常使用的系统支持作用域终止符和自由格式代码,因此直到我不得不在另一个系统上进行一些更改时,我才遇到这个问题。

对于开源爱好者来说,学习 COBOL 一直很困难。COBOL 编译器传统上是闭源且昂贵的,并且大多数 COBOL 代码都是在企业环境中编写的。然而,名为 OpenCOBOL 的开源编译器的开发工作始于 2002 年。2013 年,它被正式接受为 GNU 软件包并更名为 GnuCOBOL。要了解有关 GnuCOBOL 的更多信息,包括访问 400 页的程序员指南,请访问项目主页

在 Walt Mankowski 于 8 月 26 日在费城 FOSSCON 上的演讲 穿孔卡片吃掉了我的程序! 中了解更多关于 COBOL 的信息。

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Walt Mankowski 是一位正在康复的象牙塔计算机科学家,他最近完成了一项博士后研究,与生物学家合作处理和可视化 TB 级的 2D 和 3D 延时显微镜图像。在他的过去生活中,他曾在一家主要的有线家庭购物网络担任了 10 年的 COBOL 程序员。他喜欢 Perl、正则表达式、高性能计算和《飞出个未来》。

39 条评论

感谢这篇精彩的文章!在我的职业生涯早期,我做了一些 COBOL,并且仍然是它的粉丝。

我已经使用 COBOL-85 标准三十年了,并且从未遇到过句点问题。事实上,我写的每个段落都以 EXIT 语句结尾,并且段落中的最后一件事是 EXIT 前一行上的 PERIOD。

在编写过程部分代码时要严谨;在 WORKING-STORAGE SECTION 中要有创新性和条理性,使用 COBOL 没有什么是你做不到的。

1000-PARAGRAPH.

IF
blah blah blah
END-IF
.
1000-EXIT. EXIT.

:)

只是一个小小的吹毛求疵... 第 72 列很特别。如果它包含连字符或“C”,那么编译器应该将下一行作为单行附加以进行处理。

说实话,我 99% 的时间使用的系统都使用自由格式代码,所以这从来没有出现过。但是我在网上找到的所有内容都表明,延续是用第 7 列中的“-”表示的,这意味着当前行应该附加到上一行。我找不到任何表明第 72 列受到特殊对待的信息。也许你把它与另一种语言混淆了?

回复 作者:Martin DiViaio (未验证)

抱歉... 但绝对是第 72 列。已经 30 多年了,所以我忘记了它是 COBOL66 还是 ANSI COBOL 74“标准”的一部分。我确实记得有人试图在很久以前使用它,直到系统管理员告诉他使用更短的变量名并继续前进。

回复 作者:waltman

自 1983 年以来,我一直是 IBM 大型机软件开发人员。特殊的是第 7 列,而不是第 72 列。“-”表示从上一行延续,“*”表示注释行,“/”是编译器指令,用于强制在编译器列表中分页。任何其他都不是标准。

回复 作者:Martin DiViaio (未验证)

如果我从 1960 年代正确地记得,在 COBOL 首次出现时,硬盘驱动器并不存在。大型计算机将数据保存在磁带或纸带上。

IBM 在 1956 年发布了他们的第一个硬盘驱动器 IBM 305 RAMAC。这比 1959 年的 COBOL 早几年。硬盘驱动器存储非常昂贵,这可能就是为什么它们仍然不常见的原因。

回复 作者:Greg P

当我查找这个时,似乎确实存在硬盘,尽管尚不清楚它们是如何使用的,因为它们最初通常只有几 MB 的存储空间。

回复 作者:Greg P

没错。在我的演讲中,我有一张 1956 年工人移动一个 5 MB 硬盘的照片,它有几个冰箱那么大。但是,我用过的第一个 PC 硬盘只有 3 MB 的存储空间,但它看起来非常巨大!

回复 作者:Greg P

这叫做臃肿软件。今天的电脑和手机都充满了它。

回到“石器时代”(60 年代和 70 年代),有时你只有 40 KB 的大型机空间来运行程序。
所以你非常努力地使它适合。如果 COBOL 做不到,那么你就用汇编器来做(至少我们中的一些人是这样做的)。
与今天的热门人物不同,只有强者才能生存。

回复 作者:Greg P

我在 80 年代初开始在那些早期的 PC 上编程。当我是象牙塔计算机科学家时,我仍然有一台 PC,但它有 32 个 CPU、64 GB 的 RAM 和 TB 级的存储空间。我们能够处理当时难以想象的计算问题。而且,编程已经够难了,无需微观管理内存。回顾过去很有趣,但这让我更加欣赏现代硬件和软件!

回复 作者:Tony Q. King

你什么都没见过,除非你见过 COBOL 程序在配备 12 个大型磁带驱动器的 4K Remington-Rand Univac-II 上编译,所有磁带驱动器同时旋转。在 1960 年代初期,一个小程序需要大约 1 到 2 个小时才能编译。
但是一旦 IBM 360 在 1965 年左右推出,配备了大型 2311 磁盘驱动器 - 每个 7 兆!- 该程序将在不到 10 分钟内编译完成。

是的,那是 4K,而不是 4 兆。

回复 作者:Greg P

磁盘驱动器在 60 年代中期随着 IBM 的 360 系列计算机和操作系统的发布而变得普遍。对于试图在配备 4K RAM 和 12 个大型磁带驱动器的 Remington-Rand Univac-II 上编译 COBOL 程序的人来说,这是一个令人欣慰的解脱。
你应该看看当编译一个小的 COBOL 程序时,所有这些磁带都在运行。通常需要 1 到 2 个小时(自然是通宵运行)
(嘟囔嘟囔... 诅咒你,格蕾丝·霍珀...!)

** 是的,那是 4 K!不是 4 MB。

回复 作者:Greg P

很久以前用过 Cobol,现在仍然喜欢它!简单易懂。如果我今天想编写一行代码,我必须安装 25 个开源工具和库,破解一些命令行内容,并在任何事情出现之前祈祷。

当你在第 7 列中放置一个星号时,它会将该行的其余部分变成注释。你猜怎么着,我有一个注释掉了一个 GOTO 语句。(哎呀)

第 7 列和第 72 列协同工作。第 7 列有几个用途,但它可以与第 72 列结合使用,以表示涉及国家字符集(解析为非拉丁字符代码的多字节序列)的几个特殊情况的延续和连接。请参阅:https://www.ibm.com/support/knowledgecenter/en/SS6SGM_3.1.0/com.ibm.aix…

关于穿孔卡片的另一个次要观察或趣闻。
今天很少有程序员/ IT“专家”意识到 80 个字符的文本行(在编辑器或终端屏幕上)来自 120 年历史(至少!)的霍勒里斯穿孔卡片的 80 列,该卡片最终被 IBM 数据处理采用,然后在 1970 年代编程库最终将其转移到磁带(短暂地)然后转移到磁盘。
唉,赫尔曼·霍勒里斯在 COBOL 甚至在格蕾丝海军上将的 80 列卡片中打孔之前很久就去世了。
如果你想为此辩护,你甚至可以辩称这些穿孔卡片最初是在 18 世纪由纺织织工开发的。

附言:在任何人试图进一步追溯历史之前
有些人声称穿孔卡片的宽度(或可能是长度)最初是基于罗马战车车轮的轨道宽度以及 2000 年前罗马道路上独特的矩形凹痕。
胡说八道!就像关于土星 1 号火箭助推器尺寸是基于罗马道路的说法一样,这只是另一个都市传说。 ;-)

回复 作者:Tony Q. King

硬盘驱动器的容量有限和成本与穿孔卡片的使用(在存储程序方面)有关,但还存在廉价终端短缺的问题。在 1970 年代后期马里兰大学,学生可用的 ASCII 电传打字机数量有限,这意味着大多数学生不得不使用穿孔卡片。(当我在那里时,电传打字机被类似 DECwriter 的点阵键盘/打印机所取代。)UNIVAC 大型机的磁鼓已被硬盘取代,但操作系统继续提供鼓 API,该 API 模拟硬盘上的鼓。

我只在 1981 年的数据库课程中使用过一次 COBOL,但我几年前就读过 Daniel McCracken 关于 COBOL 的经典著作(以及他关于 Fortran 和 Algol 的著作)。我使用 COBOL 没有任何问题;每种编程语言都需要不同的思维方式,并且了解 COBOL(在有限的时间内)与了解我使用过的所有其他语言一样令人在智力上感到满足。

我想,在 1990 年代,一位 COBOL 布道者过去经常在美国新闻组 comp.os.unix 或 comp.lang.c 上发帖。他主要关注的不是 COBOL;它只是偶尔出现。在一篇文章中,他展示了一个 *完整*、*可移植* 的 4 行 COBOL 程序来排序文件。(我记得是这样……)可移植性之所以成为可能,是因为 COBOL 内置了排序功能,而大多数其他语言则没有。在另一种语言中使用特定于操作系统的系统调用来运行外部“排序”程序不是一个可移植的解决方案。

我在 80 年代初去了宾夕法尼亚大学。我从未使用过穿孔卡片,但仍然有很多旧硬件正在逐步淘汰。但我真正谈论的是 COBOL 的早期。计算机终端直到 70 年代初才开始可用,而 COBOL 那时已经使用了十年了。电传打字机出现得更早,但我不确定它们与大型机配合使用效果如何,因为我见过的所有电传打字机都需要双同步连接。

今天,当我使用 C++、Perl 或 Python 等语言编程时,我经常想知道是否有更好的编码方式。我应该使用哈希还是对象?结构体还是类?循环还是列表推导式?我在 COBOL 中从不这样做,因为通常只有一种方法可以做任何事情。它可能不是一个好方法,但这就是你做事的方式。因此,我的大部分精力都投入到解决业务问题而不是语言问题上。当然,当你知道有很多更好的方法来做事时,也会感到沮丧,但有时缺乏选择可以帮助集中注意力。 :)

回复 作者:Alex Measday (未验证)

很棒的文章。我很高兴看到 COBOL 仍然活着并被大量使用。

我是仍然存在的主要大型机公司之一的 COBOL 编译器开发人员。

大型机公司之一?你的意思是 Amdahl 和 Hitachi 仍在游戏中吗?
45-50 年前,它只是“白雪公主”和七个小矮人。
如果你能告诉我那可怜的七个小矮人的名字,那就额外加分!

回复 作者:User

一个问题... 哪个版本的 COBOL 在 IF 语句中添加了 ELSE 子句?

我曾在一个 DBA 团队中工作,该团队必须使用不支持 ELSE 子句的 COBOL 从大型机数据库中提取和转换 Y2K 的数据。我们称之为“COBOL I”,但我找不到使用该名称的在线参考资料。

太奇怪了!我不能说我曾经听说过任何不支持 ELSE 的编程语言。如果你想做相当于 ELSE 的事情,你是否必须用条件的否定重复 IF 语句?你的 COBOL 是在大型机上运行还是在其他平台上运行?

回复 作者:DocSalvager

Jean Sammet 将“强大的条件(即 IF THEN ELSE)结构”列为 COBOL 的第一个版本 COBOL '60 的核心贡献之一。(请参阅 Jean Sammet 的“COBOL 的早期历史”,第 199-243 页,《编程语言历史 I》(1978 年)。)我想知道你遇到的版本是否存在特定的实现问题。

回复 作者:DocSalvager

不,问题是第 73 列中的句点被忽略了。我第一次在 Stratus VOS 编译器上看到它,并且我能够在 GnuCOBOL 中复制它。这会发生在任何控制结构中。

回复 作者:Jeff B (未验证)

但是 GnuCOBOL 没有像旧编译器那样,而是说“第 72 列之后的源文本” :-)

回复 作者:waltman

那是我的第一篇文章,我看不到编辑它的方法。我的意思是,哪个是最后一个不支持 ELSE 子句的版本?

我仍然使用 Cobol。我所有的业务程序都是用 Cobol 编写的。刚刚完成一个新程序的工作。GUI 界面,MySQL 数据库。从 IBM 360 开始,然后是 DEC10,1970 年代。然后是 TRS80 型号 II 和 III,最后是 PC。当前的服务器是 Linux Debian,带有 WIN10 用户机器。工作得又好又快。

好文章。我在 80 年代在大学学习了 COBOL,并在 90 年代初期用 COBOL 做了一些编程。我不能说我喜欢它,但它完成了工作。
你提到 COBOL“处理了估计 85% 的所有业务交易”。这个估计有具体的来源吗?
谢谢

很高兴在 cobol 代码中看到小写字母。

我几十年前就这么做了;没有人这样做。很高兴发现代码编译得很好。受不了所有大写字母,因为它总是在对你大喊大叫。呃。

我们的代码库都是小写的。也许他们这样做是因为我们使用的是 Stratus 计算机,而不是大型机?我从没想过要问任何人。

回复 作者:dwight (未验证)

我有很多 Cobol 编程工作。我也使用穿孔卡片作为编程工作的输入。最初,语句被键入并打孔,然后像其中一个博客中显示的那样读取读卡器。我曾在 PDP/11 上处理所有业务应用程序。
编写代码非常容易,甚至我的心都向着 Cobol。后来,在 1984 年至 1994 年我在中东为 IBM 计算机工作期间,我用 MF Cobol、RM Cobol、MS Cobol 编写了程序。我还用 AS/400 Cobol/400 编写了几个程序。我想即使在今天,我也会很高兴用 Cobol 编写代码。祝你好运。我在 Cobol 中做得很好

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