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Scratch 编程语言 2

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很早之前，大约是两千零几年的时候，我曾经看别人演示过 LabVIEW 专为儿童教育，以及乐高玩具开发的特别版本。对于少年儿童来说，图形化编程比文本编程要更有吸引力。可惜的是，LabVIEW 起个大早，赶个晚集。现在再提起儿童教育或玩具领域的图形化编程语言，多数人只会想到 Scratch。

Scratch 是 2003 年才诞生的一个新语言。它能够一出现就挤掉 LabVIEW，迅速占领整个儿童教育领域，主要因为具有以下一些优点：

  • 开源。Scratch 是由 MIT 开发的，它从一开始就采用了开源的策略。儿童使用的编程语言，一个重要的功能是控制各种玩具。反过来说，能被玩具厂商广泛采纳的编程语言，会更容易被推广开来。玩具厂商想把自己的产品与 LabVIEW 结合，甚至直接发布一个定制版的 LabVIEW 成本是非常高的。即便是在工业界，LabVIEW 具有统治地位的测试测量领域，LabVIEW 也主要是与 NI 公司自己的硬件结合使用。玩具行业的利润更低，厂商们自然倾向于便宜的软件。更何况 Scratch 还是开源的，可以很方便的就对其进行改造以适应自己的产品。现在，除了最著名的乐高，很多中国厂商的玩具搭配的也是 Scratch 编程语言，比如小米的玩具。
  • 语法简单。Scratch 的语法与 LabVIEW 有着非常大的不同，它隐藏了更多的编程细节，让初学者可以更容易的入手。LabVIEW 虽然也号称容易入门，但相比比起来， Scratch 才真正算得上是“傻瓜”型编程语言。
  • 采用了更主流的技术。Scratch 是采用了 HTML 5 标准，使用 JavaScript 作为开发语言。LabVIEW 也曾经有过网页版，尽管当时已经可以明显看出 HTML 5 是发展趋势，LabVIEW 却采用了 SilverLight 作为开发平台。后来微软彻底抛弃了 SilverLight ，肯定也会对 LabVIEW 的开发推广造成影响的。

下面是一个具体的示例程序：

这段代码中的积木（一种颜色的近似长方形的一个条形块）分成了三堆，这三堆之间是并行的关系。每一堆积木都从一个事件开始。左边这一大堆是主线程，当接受到用户点击绿色旗帜的事件时开始运行，它在运行过程中会发出一些事件，去启动另外两堆积木。这段程序的主要功能是运行一个循环“repeat 20”，在循环内调用“move”功能，让屏幕上的一只小狐狸（绘制在“costume”里面）向前移动一段距离。同时还让小狐狸发出“喵呜”的声音。

从上面这段程序可以看出来，虽然也是图形化编程语言，Scratch 相比与 LabVIEW 还是有一些明显不同的。

  • Scratch 图形化方面没有 LabVIEW 彻底，它借鉴一些文本编程语言的编程方式，同时在编程时也更依赖文本。编写 LabVIEW 的程序更像是绘图，而编写 Scratch 程序更像是搭积木。
  • LabVIEW 中的基本功能模块多以函数和 VI 的形式存在，它们的外观看上去是一个个的正方形方块。LabVIEW 中的结构的外观会更复杂一些，像是尺寸可变的框架。在 Scratch 中，函数和结构都被称作 block（翻译成模块或者积木），它们看上去都是一个个长条。
  • Scratch 中由于每个积木长得都一样（或者十分类似），它只能用来文字区分不同功能的积木。LabVIEW 中推荐给每个子 VI 都绘制一个有意义的图标，这看起来当然是比 Scratch 的代码美观的多。但是，也有很多程序员非常讨厌这个规范，他们宁可把时间用于改进程序的逻辑，而不是美观程度。
  • 对于程序流程的控制，LabVIEW 使用数据线来控制，按照数据在数据线上的流动顺序来控制程序运行顺序。Scratch 没有数据线。凡是挨在一起的积木，它就是按照顺序从上至下执行每一个积木。没有粘连在一起的积木是可以并行执行的。
  • 因为没有数据线，Scratch 只能使用全局变量来传递数据。
  • 积木使用不同颜色表示不同的功能分类，比如浅黄色的用于发送接收事件；深黄色的用于控制程序流程（比如循环结构，条件结构等）；紫红色的用于控制声音，蓝色的控制运动等等。
  • 用不同形状表示不同数据类型，比如数值类型数据放在一个两侧是圆弧的长条里；而布尔型数据放在两侧是尖角的长条里。这保证了程序具有一定的数据类型安全，比如某个积木上有一个两侧尖角的长条凹槽，那么在这个凹槽里就只能嵌入布尔型数据（相当于一个函数，具有一个布尔型的输入参数）。