Скретч (язык программирования)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
У этого термина существуют и другие значения, см. Скретч (значения).
Скретч
Изображение логотипа
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 3.29.1 (27 февраля 2022; 11 месяцев назад (2022-02-27))
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, HTML
Логотип Викисклада Медиафайлы на Викискладе
Интерфейс редактора Скретч 2.0 Offline Editor

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[1].

Кот «Скретч» — официальный персонаж в языке программирования Скретч, с которым ассоциируется вся история языка.
Пример программы в Скретч 1.4 (запущен под macOS)

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[2] 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[3].

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[править | править код]

Основными компонентами скретч-программы являются объекты-спрайты. Спрайт состоит из графического представления — набора кадров-костюмов (англ. costume), набора звуков 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. Сцена обладает собственным набором фонов (англ. backdrop), звуков и может исполнять собственные скрипты.

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.

Группа Английское название Цвет Примечание
Движение Motion Синий управляют позицией и поворотом спрайта (недоступны для использования в скриптах сцены)
Внешний вид Looks фиолетовый управляют внешностью спрайта
Звук Sounds розовый управляют звуком спрайта/фона
События Events жёлтый проверка наличия событий, отправка сигналов ко всем спрайтам/фону
Управление Control янтарный управляющие конструкции, заголовки обработчиков событий, циклы, создание клонов спрайтов.
Сенсоры Sensing голубой опрос устройств ввода, таймер и имя участника
Операторы[4] Operators салатовый арифметико-логические операции
Переменные Variables красный и оранжевый раздел для управления переменными и списками
Другие блоки My Blocks светло-розовый Могут быть созданы, как пересенные и списки. Представляют собой функции, могут принять набор численных, текстовых и булевых аргументов. Также позволяют исполнять циклы за один кадр (исполнение циклов задерживается на кадр после каждой итерации в стандартном скрипте).
Добавить

Расширения

Extensions зелёный расширяют 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 шести видов: блоки стека, блоки-шапки, закрывающие блоки, С-блоки (или обвивающие блоки), булевые блоки 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-шапки (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.

Закрывающие блоки (англ. Cap blocks) заканчивают скрипт. У них отутствует выступ снизу и к ним нельзя присоединить блоки для дальнейшего исполнения программы.

С-блоки или обвивающие блоки (англ. C-blocks) представляют собой блоки с вырезом, куда можно поместить другие блоки. Они используются для создания циклов или логических условий. Все, кроме блока "Всегда" (англ. Forever) содержат также поле для булевого или блока-ссылки, определяющего дальнейший ход программы.

Булевые блоки или логические блоки (англ. Boolean) представляют собой угловатые блоки с одним или несколькими вырезами под другой булевый блок или блок-ссылку. Его нельзя использовать как обычный блок, присоединив снизу к другому блоку. В зависимости от их наполнения они либо вернут значение "Правда" или "Ложь". С помощью них блоки "Если ..., то" и "Повторять, пока не ..." определяют ход программы.


Блоки ссылок (англ. Reporters) представляют собой блоки с круглыми краями и одним или несколькими вырезами для других блоков-ссылок (в эти вырезы можно также вставить булевый блок). Его нельзя использовать как обычный блок, присоединив снизу к другому блоку. Они передают какое-либо значение, будь то число или строка, в другой блок для дальнейшей обработки.

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[править | править 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[5]. 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 должен 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[en] Smalltalk-системы.

13 мая 2014 исходный код Скретч 2.0 был открыт под лицензией GPLv2[6].

Модификации и дальнейшее развитие[править | править код]

На основе исходного кода Scratch 1.4 был создан ряд модификаций языка[7], таких как:

BYOB (Snap!)[править | править код]

Основная статья: Snap! (язык программирования)

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[править | править код]

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[править | править код]

И BYOB, и Panther включают поддержку механизма mesh[14], обеспечивающее взаимодействие скретч-программ через сеть посредством разделяемых переменных и посылки широковещательных сообщений.

Slash[править | править код]

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

StarLogo TNG[править | править код]

В 2008 году в Массачусетском технологическом институте также разработан образовательный язык программирования StarLogo TNG[15], который расширяет возможности системы StarLogo возможностями трёхмерной графики и скретчподобным языком визуального блочного программирования. В отличие от оригинального OpenStarLogo[16] и MIT Scratch — StarLogo TNG в настоящее время не является программным продуктом с открытым исходным кодом.

Скретч 2.0[править | править код]

В феврале 2011 была выпущена первая онлайновая бета-версия Скретч 2.0[17], 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[править | править код]

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[править | править код]

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[18].

См. также[править | править код]

Примечания[править | править код]

  1. ↑ Creating from Scratch: New software from the MIT Media Lab unleashes kids' creativity online. Дата обращения: 14 ноября 2010. Архивировано 25 марта 2014 года.
  2. ↑ Lifelong Kindergarten Group. Дата обращения: 25 июля 2008. Архивировано 8 февраля 2011 года.
  3. ↑ http://s4a.cat. — проект Скретч для Arduino. Дата обращения: 11 апреля 2014. Архивировано 13 апреля 2014 года.
  4. ↑ В версиях более ранних, чем 1.4 — числа (англ. numbers)
  5. ↑ Scratch Source Code. Дата обращения: 25 июля 2008. Архивировано из оригинала 6 июля 2008 года.
  6. ↑ Scratch 2.0 Offline Open Source Code! — Discuss Scratch. Дата обращения: 26 августа 2014. Архивировано 12 октября 2014 года.
  7. ↑ Scratch Modifications. Дата обращения: 14 ноября 2010. Архивировано 12 марта 2016 года.
  8. ↑ Build Your Own Blocks (BYOB) Архивная копия от 23 августа 2010 на Wayback Machine home page
  9. ↑ Build Your Own Blocks (BYOB) (Scratch Modification) Архивная копия от 3 апреля 2016 на Wayback Machine in Scratch wiki
  10. ↑ Panther — based on Scratch Архивная копия от 19 апреля 2021 на Wayback Machine home page
  11. ↑ Panther (Scratch Modification) Архивная копия от 30 марта 2016 на Wayback Machine in Scratch wiki
  12. ↑ Slash Project. Дата обращения: 14 ноября 2010. Архивировано 11 августа 2019 года.
  13. ↑ Slash (Scratch Modification) Архивная копия от 15 ноября 2010 на Wayback Machine in Scratch wiki
  14. ↑ Mesh. Дата обращения: 26 апреля 2011. Архивировано 4 апреля 2016 года.
  15. ↑ StarLogo TNG. Дата обращения: 26 апреля 2011. Архивировано 19 апреля 2015 года.
  16. ↑ OpenStarLogo. Дата обращения: 26 апреля 2011. Архивировано из оригинала 17 мая 2011 года.
  17. ↑ Scratch 1.0. Дата обращения: 26 апреля 2011. Архивировано 16 августа 2016 года.
  18. ↑ Catroid Website. Дата обращения: 5 марта 2012. Архивировано 14 февраля 2022 года.

Литература[править | править код]

Ссылки[править | править код]

Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Скретч_(язык_программирования)&oldid=127704985