Physical Address
304 North Cardinal St.
Dorchester Center, MA 02124
CAN CSA Z243.180-89 (2004) 标准详解——PL/I 程序设计语言规范
加拿大国家标准中 PL/I 语言的语法、语义与实施要求
标准概况与适用范围
CAN/CSA Z243.180-89 (R2004) 是加拿大标准协会（CSA）针对 PL/I 程序设计语言发布的加拿大国家标准。该标准于 1989 年首次发布，2004 年经确认继续有效，至 2026 年仍为加拿大采纳的国家标准之一。本标准等效采用国际标准 ISO 6160:1984 及美国国家标准 ANSI X3.53-1984，是 PL/I 语言领域最为权威的规范之一。
本标准适用于以下范围：
- PL/I 编译器的设计、开发与测试；
- PL/I 程序在不同平台与实现之间的可移植性控制；
- 软件开发人员理解 PL/I 语言所要求的标准语义与语法；
- 系统维护与遗留代码升级时需要处理 PL/I 程序的安全性和正确性。
任何声称“符合 CAN CSA Z243.180-89”的 PL/I 实现都必须满足标准中规定的所有必需特性，不得省略核心功能（如基本数据类型、语句或输入输出机制）。
强制性要求： 标准明确列出“必备”与“可选”要素。任何缺失必备特性的实现不得宣称符合本标准，否则视为严重违反标准合规性要求。开发者务必查阅标准中的符合性条款（§20）以确保实现符合要求。
主要技术内容与要求
CAN CSA Z243.180-89 对 PL/I 程序设计语言进行了全面而严格的规范，涵盖词法、语法、语义以及程序执行模型。以下为重点技术领域。
词法与数据结构
标准定义了三类字符（字母、数字、特殊字符）、标识符规则以及预处理（COMPILE）指令。数据分成若干基本类型和复合类型，下表总结了核心数据类型及其典型精度要求。
| 数据类型 | 关键字 | 精度 / 长度 | 存储属性 | 备注 |
|---|---|---|---|---|
| 算术固定二进制 | FIXED BINARY | (p,q) 或 (p) | 0–31 位；若未指定则默认 15 | p 为总位数，q 为小数位数 |
| 算术浮点二进制 | FLOAT BINARY | 单精度 (6) / 双精度 (16) | 默认单精度 | 满足 ISO 浮点要求 |
| 算术固定十进制 | FIXED DECIMAL | (p,q) | p 最高 15 位 | 常用于财政计算 |
| 算术浮点十进制 | FLOAT DECIMAL | 精度最少 6 位 | 具体实现定义范围 | 较少使用 |
| 字符串 | CHARACTER | VARYING / NONVARYING | 最大长度 32767 | 必要时可变长度 |
| 位串 | BIT | 长度 1–32767 | 固定或可变 | 用于真值及位操作 |
语句与控制结构
标准包含完整的程序流程语句：IF-THEN-ELSE 条件分支、DO 组（含 DO WHILE/UNTIL）、GOTO、LEAVE（循环退出）以及 CALL 与 RETURN。语句定义严格遵循语义规则，例如所有标签必须在同一过程中可见。
过程与块结构
PL/I 采用块结构（PROCEDURE / BEGIN 块），允许嵌套且变量作用域遵循 BLOCK 层级的可见性规则。标准同时定义了内部和外部过程以及入口名（ENTRY）的接口规范，包括参数传递（按引用或按值）和可选参数的支持。
输入输出
标准规定了两种 I/O 模型：流式 I/O（GET FILE / PUT FILE，包括 LIST、DATA、EDIT 数据格式）和记录式 I/O（READ / WRITE，面向文件记录块）。此外还定义了文件的 OPEN、CLOSE 以及环境装订（ENVIRONMENT）参数，用于控制文件属性（记录长度、文件组织等）。
异常处理
ON 语句用于定义条件处理，涵盖 ERROR、ZERODIVIDE、ENDFILE、IONFLOW 等条件。标准要求条件处理可嵌套并能恢复执行或改变控制流，是 PL/I 安全编程的关键特性。
常见陷阱： 使用 ON 语句时必须注意处理块的作用域与恢复机制；不清除的处理程序可能导致未预期的控制流。标准要求编译器至少提供“默认忽略”（硬件条件）或“终止”（严重错误）行为，但实现可提供额外选项。
实施与应用要点
遵循 CAN CSA Z243.180-89 标准实施 PL/I 语言时，开发者与工具链需关注以下要点：
- 符合性策略： 编译器应提供严格模式（STRICT）来禁止历史方言扩展，只接受标准定义的语言特性。
- 类型检查： 标准要求对变量在分配或表达式混用时不兼容类型应发出诊断，但可以由实现选择是否继续编译。
- 存储类与分配： STATIC、AUTOMATIC、CONTROLLED 等属性必须按标准描述实现存储管理与作用域。尤其 CONTROLLED 的空间释放应由程序员显式 FREE 完成。
- I/O 环境设置： 建议使用标准定义的 ENVIRONMENT 列表进行文件控制，以保证不同操作系统间的移植性。
遵循标准的好处： 程序行为在 ANSI/ISO/CSA 三方兼容的实现间保持高度一致，减少移植成本；代码长期维护时的可读性与可预测性显著提升；人员培训亦可基于统一标准文档，降低跨组织协作难度。
实施技巧： 利用标准草案附录中的“格式规范”指导源代码风格编写，例如使用预处理指令
%INCLUDE 管理头文件，这将提高代码与标准参考实现的一致性。 与其他标准的关系
CAN CSA Z243.180-89 在内容上与以下标准保持等效：
- ISO 6160:1984 — 国际标准化组织的 PL/I 标准，本标准的直接来源；
- ANSI X3.53-1984 — 美国国家标准，技术内容相同；
- ECMA-90 (1987) — 欧洲计算机制造商协会的 PL/I 标准，完全兼容。
自 1989 年以来，本标准一直是加拿大 PL/I 领域的法定参照。由于三方标准内容一致，开发者只需任意一份即可理解全部要求。此外，CSA 标准在 2004 年的确认并未引入技术变动，确保了向后兼容性。
本标准与更早的 PL/I 方言（如 IBM 的 OS PL/I）之间存在少数差异（例如 DEFAULT 语句的默认属性、某些 ON 条件的标识符）。实现者应仔细比对标准条款与编译器扩展，避免方言专用代码影响符合性。
注意： 尽管 ANSI 与 ISO 旧版标准已被新标准或超集取代，CAN CSA Z243.180-89 (2004) 仍然是加拿大官方认可的唯一 PL/I 基础标准。在涉及政府或合同合规性审查时，需以本标准的条款为准。
常见问题（FAQ）
问：该标准现在还在用吗？
答： 是的。CSA 于 2004 年确认后，该标准持续至 2026 年仍为加拿大国家采纳标准。虽然 PL/I 已非主流新项目首选，但在大量金融、航空器等遗留系统中仍广泛使用，本标准的规范至关重要。
答： 是的。CSA 于 2004 年确认后，该标准持续至 2026 年仍为加拿大国家采纳标准。虽然 PL/I 已非主流新项目首选，但在大量金融、航空器等遗留系统中仍广泛使用，本标准的规范至关重要。
问：本标准和 ANSI X3.53-1984 的主要区别是什么？
答： 两者技术内容完全一致，唯一的区别是封面和美国单位换算等国家性附录。加拿大的标准引用以及某些法规语境下认可用 CAN CSA 作为等效技术规范。
答： 两者技术内容完全一致，唯一的区别是封面和美国单位换算等国家性附录。加拿大的标准引用以及某些法规语境下认可用 CAN CSA 作为等效技术规范。
问：实现本标准的编译器必须支持哪些最低特性？
答： 标准定义的基本数据类型（例中所示）、五大类语句（赋值、过程、流程、I/O、存储分配）、条件和 DEFAULT 机制等均为必备。可选特性包括某些 I/O 方式或双字节字符集支持。详见标准符合性部分。
答： 标准定义的基本数据类型（例中所示）、五大类语句（赋值、过程、流程、I/O、存储分配）、条件和 DEFAULT 机制等均为必备。可选特性包括某些 I/O 方式或双字节字符集支持。详见标准符合性部分。
问：PL/I 标准与 C 或 COBOL 标准有接口规范吗？
答： 本标准不直接规定跨语言接口，但 PL/I 的通用 PROCEDURE 及 ENTRY 属性可以实现参数传递。通常通过遵循具体操作系统的调用约定即可，部分编译器提供 LANGUAGE 选项（如 LANGUAGE(COBOL)）。不属于本标准范畴。
答： 本标准不直接规定跨语言接口，但 PL/I 的通用 PROCEDURE 及 ENTRY 属性可以实现参数传递。通常通过遵循具体操作系统的调用约定即可，部分编译器提供 LANGUAGE 选项（如 LANGUAGE(COBOL)）。不属于本标准范畴。
