la traduzione dei programmi
ed introduzione a Java
programmi
descrizioni di algoritmi effettuate tramite
linguaggi di programmazione
lo stesso algoritmo, fissato un linguaggio di
programmazione, può essere descritto da
numerosi programmi differenti
ogni programma è costituito da una sequenza
ordinata di operazioni (istruzioni)
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Traduzione dei programmi
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linguaggi di programmazione
definiti per codificare algoritmi
hanno una precisa sintassi, che deve essere
rigorosamente rispettata
ciascun linguaggio prevede un insieme
(repertorio) di istruzioni
la codifica di un algoritmo deve essere effettuata
utilizzando appropriatamente tali istruzioni
i linguaggi differiscono in base alla tipologia di
istruzioni
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può variare sensibilmente il livello concettuale di
tali istruzioni
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linguaggi di programmazione
a basso livello
quando il linguaggio di programmazione
sfrutta il repertorio delle istruzioni della
CPU o altro repertorio concettualmente
allo stesso livello si parla di linguaggio
di programmazione a basso livello
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il livello è basso poiché le istruzioni usate
sono elementari, semplicissime
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linguaggi di programmazione
ad alto livello
ragionare in termini di istruzioni macchina è
lungo e faticoso, porta facilmente ad errori e
in pratica non consente di affrontare problemi
complessi o, quanto meno, articolati
è possibile concepire linguaggi di
programmazione che fanno uso di istruzioni
concettualmente più complesse ed evolute
rispetto alle istruzioni macchina: vengono
detti linguaggi di programmazione
ad alto livello
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linguaggi di programmazione
ad alto livello /2
consentono di formulare algoritmi che
sfruttano operazioni meno elementari e
dunque consentono di ragionare ad un
più alto livello concettuale
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si possono affrontare problemi più
complessi
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linguaggi di programmazione
ad alto livello /3
un linguaggio ad alto livello sarebbe di
per sé inutile senza la possibilità di
effettuare (automaticamente) una
traduzione che sostituisca a ciascuna
istruzione di alto livello una sequenza
opportuna di istruzioni di basso livello
(istruzioni macchina) che sia
sostanzialmente equivalente
all’istruzione di alto livello
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processo di traduzione
dato un programma scritto in un
linguaggio ad alto livello (programma
sorgente), la traduzione consiste nella
costruzione di un programma
equivalente che fa solo uso di istruzioni
macchina
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processo di traduzione /2
i traduttori sono programmi che
effettuano automaticamente il processo
di traduzione
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in pratica, ad ogni istruzione di “alto livello”
occorre sostituire una sequenza di
opportune istruzioni di basso livello che
producano lo stesso effetto di quella ad
alto livello
sono in grado di rilevare gli eventuali errori
sintattici
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compilatori ed interpreti
esistono due approcci alla traduzione
compilazione, in cui il traduttore (compilatore)
accetta in input un programma sorgente scritto in
un linguaggio ad alto livello e produce in output
un programma eseguibile, equivalente a quello
dato
interpretazione, in cui il traduttore (interprete)
considera singolarmente ciascuna istruzione di alto
livello, la traduce e la esegue
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ogni eseguibile è specifico per una CPU!
si usa di fatto una macchina virtuale
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compilatori
la compilazione viene fatta in linea di principio
una sola volta
ogni esecuzione del programma tradotto sarà
sensibilmente più rapida rispetto
all’esecuzione tramite un interprete
più saranno le esecuzioni e maggiore sarà il
vantaggio della compilazione
la compilazione, passando anche attraverso
complesse fasi di ottimizzazione, può
impegnare significativamente le risorse
dell’elaboratore
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interpreti
vantaggiosi nel caso di una sola esecuzione
(o poche)
non penalizzanti nel caso di elaborazione
leggera
hanno il pregio dell’immediatezza e
semplificano la successiva attività di
debugging (correzione degli errori)
spesso un interprete è corredato da un
compilatore per lo stesso linguaggio (l’inverso
di norma non accade)
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compilatori vs. interpreti
Tc = tempo compilazione
Te = tempo esecuzione del compilato
Tv = tempo esecuzione in macchina
virtuale
Tv >> Te
N = # previsto esecuzioni
confrontare Tc + N∙Te con N∙Tv
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linguaggi di programmazione
basso livello
macchina, assembler
alto livello
svariati paradigmi
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imperativi, dichiarativi
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linguaggi ad alto livello
dichiarativi
logici
funzionali
linguaggi di
programmazione
basi
di dati
FORTRAN,
PASCAL
C, BASIC, COBOL
PROLOG
LISP
procedurali
C++, JAVA, ADA orientati agli oggetti
imperativi
elaborazione
parallela / distribuita
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ciclo edita-compila-correggiesegui-correggi
sì
debugging
editing
programma
sorgente
no
compila
sorgente
errori
?
no
funziona?
esegui
programma
sì
WOW!
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linguaggio Java
alto livello
orientato agli oggetti
molto “trendy”
utilizzato dapprima solo nel Web, poi
praticamente in tutte le situazioni
portatile e diffuso
traduzione sui generis
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la traduzione dei sorgenti Java
file .class
sorgente Java
compilatore
file .java
javac
bytecode
macchina virtuale
Java (Java Virtual
Machine, JVM)
programma in
esecuzione
interprete
java
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primo programma Java
public class Primo {
public static void main(String args[]) {
System.out.println("CIAO!");
}
}
il nome della classe determina i nomi dei file
Primo.java
Primo.class
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esecuzione primo programma
tramite JCreator
tramite linea di comando DOS
semplice, ma si perde “visibilità”
“manuale”, ma universale
numerose altre possibilità…
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