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四畳半テクノポリス

地方国立大学のクズ大学生の吐き溜めです。やる気をください

Scratchの仕様について

技術 Scratch プログラミング

 Scratchという教育や学習様に作られたプログラミング言語がある。かく言う私も中学生の頃、Scratchが日本に来たあたりにScratchでコンピュータプログラミングを学んだ、言うなればScratch第一世代である。

 以前よりタートルだのRobo Designerだの色々な教育用プログラミング言語があったが、Scratchが今現在のプログラミング教育ムーブメントにおいて多く使われている理由はオブジェクト指向で構造化プログラミングという泥臭さだと思う。それまでの教育用プログラミング言語は僕が知っている限りフローチャートをそのまま実行する様な方式のものが多かったがScratchはそれらに比べ、実践的な文法を取っていて、c言語あたりにも少し勉強すれば容易に移行できるんじゃないとかと思う(僕の高専時代の友達はScratch風のc言語エディタを作っていたし)。

 どうでもいい前置きが長くなってしまったが、最近インタプリタとかを作っているうちにScratchのマルチパラダイムや、実行順序という物が気になって、暇を見つけてはちびちび調べていたのでそれについてここにメモしておく。

あくまでも僕個人が手探りで調べたものなので間違いがあったら教えていただけると助かります。

Scratchの1処理の実行範囲

Scratchのプログラムはマルチパラダイムであるが、実行する際はOSがひとつのCPUで複数のプログラムを動作させる様に、あるスクリプトのある区間を実行して、また別のスプライトのスクリプトのある実行区間を実行してということを繰り返している。

 具体的に言えば緑色のフラッグのStartブロックが呼び出されてプログラムが動作すると、下につながっているブロックを実行していき、描画ブロックと言った特殊なブロックを実行したら、そこでそのプログラムの実行を停止してスタンバイ状態にし、次のプログラム実行権を譲る。次に呼び出された時には特殊なブロックの下からまた実行すると言った具合である。

私が調べた結果、プログラムをスタンバイ状態に遷移させる命令は次に示す通りだ

  • {見た目ブロック、動きブロック、音ブロック、ペンブロック}を含む制御ブロックの終端

    f:id:toriten1024:20170131233931p:plain

  • クローンを呼び出した時(この時はプログラムが中断されクローン内部のプログラムを実行してから戻ってくるようだ)

多分他にもあるような気がするが僕が確認出来なのはこの2種類、赤丸で囲ったように、制御ブロックのうちスタンバイ状態に移行してしまうものは丁寧に↺マークががかいある。

Scratchのフレームレート

 Scratchは他のプログラミング言語と違いフレームという概念を気にせずプログラミングできるが、コンピュータプログラムである以上、フレームレートが存在する。スクラッチのフレームレートは30FPSで固定でフレームごとにすべてのスプライトのすべてのスクリプトがスタンバイ状態に遷移するまで実行される。また、ターボモードを使えばフレームレート関係なく最速で実行されることになる。

 次のプログラムを実行してみれば実際にフレームレートを計測することができる。おそらく結果は31になるはずだ。

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Scratchの実行順序

 Scratchはマルチパラダイムプログラミング言語だという、僕が使ってきた言語の中でマルチパラダイムと言えそうなのはVerilogくらいしか無いのだけど、ScratchはVerilogのマルチパラダイムと違って、プログラムの呼び出されるすべて並列していたり、入り乱れたたりしない事が分かった。僕が調べて分かったのはルールと次の様な感じである。

  • あとから作られたスプライトの方が先に実行される。
  • スプライト中の同じ条件で実行されるスクリプトがある場合最後、最初に作られたスプライトの方が先に実行される

次のプログラムを見てほしい、プログラムを見ただけでは実行結果がどうなるかわからない、このような場合は最初に操作されたものから実行され、最後に操作されたものが最後に実行される。例えばそれぞれのスクリプトの上にふられた番号の通りにプログラムを作成したとすると結果は-5となる。

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クローンの最大数

 Scratchにはスプライト自身がクローンを作成するという機能があるが、この複製できる最大数はすべてのスプライト合わせて301となっている。次のプログラムを実行してもらえばクローンの最大数が301である事が確認できると思う。

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以上で今まで調べて来た仕様に関する説明を終える。間違っている部分も多いと思われるが、もし誰かの参考になるのであれば嬉しい限りである。