Скретч (язык программирования)

Скретч (англ. Scratch, МФА [skræʧ]) — визуально-блочная событийно-ориентированная среда программирования, созданная для детей и подростков. Название произошло от слова scratching — техники, используемой хип-хоп-диджеями, которые крутят виниловые пластинки вперед-назад руками для того, чтобы смешивать музыкальные темы[2].

Кот «Скретч» — официальный персонаж в языке программирования Скретч, с которым ассоциируется вся история языка.
Пример программы в Скретч 1.4 (запущен под OS X)
Скретч
Семантика событийно-ориентированная
Класс языка графический, учебный
Тип исполнения интерпретатор
Появился в 2007
Автор Митчелл Резник (англ. Mitchel Resnick)
Разработчик MIT Media Lab
Расширение файлов .sb , .sb2 , .sb3
Выпуск
Система типов динамическая
Основные реализации Scratch
Диалекты Snap!
Испытал влияние Лого, Smalltalk, HyperCard, StarLogo, AgentSheets, Etoys, Tweak
Повлиял на Snap!, AppInventor, Catrobat
Лицензия модифицированная лицензия BSD[d]
Сайт scratch.mit.edu
ОС Windows, MacOS, HTML5
 Медиафайлы на Викискладе
Интерфейс редактора Скретч 2.0 Offline Editor
Интерфейс редактора Scratch 3.0 Scratch Desktop 1.2.1

Он создан как продолжение идей языка Лого и конструктора Лего. Скретч 1.4 был написан на языке Squeak, 2.0 и 3.0 ориентированы на работу онлайн. Scratch 2.0 был переписан на Flash и ActionScript. Скретч 3.0 (текущая версия) является улучшенной версией Скретч 2.0 и сделана на HTML5 с использованием движка WebGL, что даёт ему возможность работать на мобильных устройствах и планшетах. Скретч разрабатывается небольшой командой программистов для детей[3] в Массачусетском технологическом институте. Текущая версия — Скретч 3.0, выпущена в январе 2019 года. В 2008 году Скретч был портирован для микроконтроллерного модуля Arduino. Проект носит название S4A[4].

Программы на Скретче состоят из графических блоков, подписи к которым зависят от выбранного для интерфейса языка. Может быть выбран один из 50 языков интерфейса, включая русский. Для подключения интерфейса на новом языке используются стандартные gettext-файлы.

Программирование

Основными компонентами скретч-программы являются объекты-спрайты. Спрайт состоит из графического представления — набора кадров-костюмов (англ. costume) и сценария-скрипта. Для редактирования костюмов спрайтов в скретч встроен графический редактор (англ. Paint Editor). Действие Скретч-программы происходит на сцене (англ. stage) размером 480×360 (условных) пикселей с центром координат в середине сцены.

Для программирования сценариев в Скретче используется drag-and-drop-подход: блоки из палитры блоков перетаскиваются в область скриптов.

По функциональному назначению блоки делятся на 10 групп, принадлежность блока к той или иной группе обозначается его цветом.

ГруппаАнглийское названиеЦветПримечание
ДвижениеMotionсинийуправляют движением спрайта (не применяется в фоне)
Внешний видLooksфиолетовыйуправляют внешностью спрайта
ЗвукSoundsрозовыйуправляют звуком спрайта
События Events жёлтыйпроверка наличия событий, отправка сигналов ко всем спрайтам
УправлениеControlоранжевыйуправляющие конструкции, заголовки обработчиков событий
СенсорыSensingголубойопрос устройств ввода, таймер и имя участника
Операторы[5]Operatorsзелёныйарифметико-логические операции
ПеременныеVariablesкрасныйраздел для управления переменными и списками
Другие блокиMy Blocksсветло-розовыйпреобразуют комбинацию блоков в один блок, что упрощает код,

или же упрощает создания своего личного блока

Добавить

Расширения

 Extensionsтемно-зелёныйрасширяют возможности Скретч. Есть разные виды расширений, такие, как: музыка, перо, видео распознавание, текст в речь, переводчик, Makey Makey, micro: bit, LEGO MINDSTORMS EV3 и LEGO Education WeDo 2.0

У многих блоков имеется редактируемое белое поле для вводимых скретч-программистом параметров.

Блоки бывают трёх видов: блоки стека, блоки заголовков и блоки ссылок.

Блоки стека (большая часть блоков) (англ. Stack Blocks) сверху имеют выемку, а снизу — выступ, с их помощью они объединяются в группу блоков, называемую стеком. Стеки можно копировать и перемещать как единый блок. Особой разновидностью блоков стека являются управляющие конструкции, такие как циклы — они имеют С-образную форму, и могут охватывать собой вложенный стек скретч-блоков.

Блоки заголовков (их также называют шапками) (англ. Hats) имеют выпуклый верхний край и выступ для объединения снизу — они образуют заголовки скретч-стеков. К блокам-заголовкам относятся блоки «когда …» (англ. when …) из группы «Контроль», позволяющие организовать обработчики сообщений: внешних — от клавиатуры и мыши, и внутренних — передаваемых между спрайтами и позволяющих объектно-ориентированное программирование в smalltalk-стиле.

Блоки ссылок (англ. Reporters) предназначаются для заполнения внутренних полей других блоков.

Язык Scratch (как и Logo) оперирует числами, текстовыми строками, логическими значениями, а также списками, играющими роль динамических массивов.

Хотя архитектура скретч-программ в виде набора спрайтов Скретча, обменивающихся друг с другом событиями, напоминает объектно-ориентированную, Скретч не является объектно-ориентированным языком: в нём (ни в каком виде) нет механизмов наследования (в последних версиях расширенного диалекта скретча BYOB введено прототипное наследование).

Исходный код

После выхода версии 0.18.1 исходный код Скретча был открыт на условиях Scratch Source Code License — представляющей собой простую копилефтную лицензию, с дополнительными ограничениями по неиспользованию оригинальных торговых марок (в более мягкой форме подобные ограничения включены, к примеру, в PHP License).

Код может быть загружен с официального сайта[6]. Условия его использования и распространения следующие:

  1. Вы не можете использовать слово «Scratch» для обозначения производных работ (за исключением фразы «на основе кода Scratch, созданного MIT Media Laboratory»),
  2. Вы не можете использовать в производных работах логотип Scratch или официального кота Scratch, защищённого авторским правом,
  3. Вы не можете реализовать возможность загружать проекты на любой другой веб-сайт кроме MIT Scratch (в настоящее время — на сайт http://scratch.mit.edu),
  4. копии или производные работы должны сохранять уведомления об авторских правах и лицензии Scratch, и
  5. исходный код производных работ должны оставаться доступным.

*(читать примечания)

Распространяемый исходный код уже удовлетворяет данным условиям: в нём заменены логотип и спрайт с котом и удалён код сохранения Скретч-проекта на сайт.

Впрочем, поскольку Скретч (1.4) написан на Squeak, доступ к его исходным текстам существует и без предоставления их пользователю в явном виде — они хранятся вместе с результатом их компиляции в файле образа Smalltalk-системы.

13 мая 2014 исходный код Скретч 2.0 был открыт под лицензией GPLv2[7].

Модификации и дальнейшее развитие

На основе исходного кода Scratch 1.4 был создан ряд модификаций языка[8], таких как:

BYOB (Snap!)

Разработан в Университете Беркли. Основным расширением языка, которое было введено в BYOB, стала возможность построения составных пользовательских блоков — аналога процедур обычных языков программирования. Поддерживаются рекурсия, замыкания и лямбда-выражения. Также добавлены отладчик и возможность компиляции в исполняемые файлы, вложенные спрайты, многомерные списки, улучшенная работа со скроллингом и компиляция исполняемых файлов. Начиная с версии 3.1 в BYOB добавлена поддержка ООП — спрайты BYOB теперь позволяют наследование на основе прототипов. Для этого в язык, в частности, введён механизм клонирования спрайтов.

Panther

Panther — расширяет Скретч поддержкой drag-n-drop управления спрайтами, возможностью клонирования спрайтов (объектов), и подсистемой CYOB (которая, как и BYOB, позволяет создавать собственные командные блоки, но требует для этого знания языка Squeak (современный диалект Smalltalk, на котором написан Скретч и его модификации).

Механизм Mesh

И BYOB, и Panther включают поддержку механизма mesh[15], обеспечивающее взаимодействие скретч-программ через сеть посредством разделяемых переменных и посылки широковещательных сообщений.

Slash

Slash дополняет возможности BYOB 3.0 новыми возможностями Panther: клонированием и перетаскиванием спрайтов (объектов).

StarLogo TNG

В 2008 году в Массачусетском технологическом институте также разработан образовательный язык программирования StarLogo TNG[16], который расширяет возможности системы StarLogo возможностями трёхмерной графики и скретчподобным языком визуального блочного программирования. В отличие от оригинального OpenStarLogo[17] и MIT Scratch — StarLogo TNG в настоящее время не является программным продуктом с открытым исходным кодом.

Скретч 2.0

В феврале 2011 была выпущена первая онлайновая бета-версия Скретч 2.0[18], в который планируется включение некоторых из возможностей BYOB (таких, как создание пользовательских процедур), векторной графики, клонирование спрайтов, возможность групповой работы над проектами и т. д.. Официально бета-версия вышла в релиз 9 мая 2013.

Скретч 3.0

Scratch 3.0 является третьей и текущей основной версией Scratch. Это полная переработка и повторная реализация Scratch, написанных на HTML5 и JavaScript . Он имеет новый, современный вид и дизайн. Он совместим со многими мобильными устройствами и не требует Flash. Выпущена 2 января 2019 года.

App Inventor
Основная статья: App Inventor

Ещё одной средой программирования, использующей стыковку визуальных логических блоков в стиле мозаики, стал App Inventor — экспериментальная система визуального программирования для платформы Android.

Более прямым аналогом языка Скретч на Android является язык Catroid, который разрабатывается в Институте Технологий Программного Обеспечения Технического Университета Граца в Австрии[19].

См. также

Примечания
  1. Scratch 3.0 is here!
  2. Creating from Scratch: New software from the MIT Media Lab unleashes kids' creativity online
  3. Lifelong Kindergarten GroupЯна
  4. http://s4a.cat. — проект Скретч для Arduino.
  5. В версиях более ранних, чем 1.4 — числа (англ. numbers)
  6. Scratch Source Code (недоступная ссылка). Дата обращения: 25 июля 2008. Архивировано 6 июля 2008 года.
  7. Scratch 2.0 Offline Open Source Code! — Discuss ScratchЯна
  8. Scratch ModificationsЯна
  9. Build Your Own Blocks (BYOB)Яна home page
  10. Build Your Own Blocks (BYOB) (Scratch ModificationЯна) in Scratch wiki
  11. Panther — based on ScratchЯна home page
  12. Panther (Scratch ModificationЯна) Архивная копия от 30 марта 2016 на Wayback Machine in Scratch wiki
  13. Slash ProjectЯна
  14. Slash (Scratch Modification)Яна Архивная копия от 15 ноября 2010 на Wayback Machine in Scratch wiki
  15. Mesh Яна
  16. StarLogo TNGЯна
  17. OpenStarLogo (недоступная ссылка). Дата обращения: 26 апреля 2011. Архивировано 17 мая 2011 года.
  18. Scratch 1.0
  19. Catroid Website

Литература

Ссылки
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.