Programma - Math Unipd

Libro di testo
Libro di testo
Cay Horstmann
Concetti di informatica e
fondamenti di Java
(versioni 5 e 6)
• I vari capitoli del libro sono organizzati in
paragrafi che terminano con degli esercizi di
“Autovalutazione” e sono accompagnati anche
da “Note di cronaca”, “Consigli pratici, per la
qualità, per la produttività”, “Errori comuni”
ed “Argomenti avanzati”. Seguono poi un
riepilogo e degli esercizi.
• Alla fine ci sono delle Appendici A-I
• Es. NdC 13.1 indica: Note di Cronaca cap.13
n.1
Libro di testo
• Programma dei primi sei capitoli:
• Capitolo 1: tutto
• Capitolo 2: tutto tranne i paragrafi 2.11, 2.12, 2.13 e
Argomenti avanzati 2.2
• Capitolo 3: tutto tranne i paragrafi 3.6, 3.9 e Consigli
pratici 3.2
• Capitolo 4: tutto tranne Argomenti avanzati 4.6 e 4.7
• Capitolo 5: tutto tranne Argomenti avanzati 5.3
• Capitolo 6: tutto tranne i paragrafi 6.5, 6.6, 6.7 e
Argomenti avanzati 6.4, 6.5
Traduzione in linguaggio
macchina
• Le istruzioni scritte in un linguaggio ad alto
livello (Java, C++, Pascal, Fortran) non sono
comprensibili alla macchina; occorre pertanto
tradurle.
• Si hanno due tipi di traduttori:
• interpreti
• compilatori
Traduzione in
linguaggio macchina
Interprete
• L’interprete traduce ogni istruzione del
programma sorgente e la esegue (Basic, Perl).
• Gli interpreti sono programmi semplici.
• Un programma scritto in un linguaggio con
interprete ha una gestione poco efficiente
perché ogni volta che si esegue il programma,
le
istruzioni
devono
essere
tradotte
nuovamente (esempio: errori di scrittura,
esecuzione su nuovi dati).
1
Compilatore
• Sia X un linguaggio.
Un compilatore per X è un programma che
riceve in ingresso un programma scritto in X,
lo traduce in una sequenza di istruzioni scritte
in linguaggio macchina (codice oggetto) ed
esegue dei controlli:
• analisi lessicale, sintattica, semantica.
Compilatore
• Analisi lessicale:
• si verifica che le parole del programma siano
scritte correttamente secondo le regole del
linguaggio.
• Analisi sintattica:
• si verifica che le frasi del linguaggio siano scritte
correttamente (sequenza di simboli generata con le
regole della grammatica).
• Analisi semantica:
• si verifica che la frase abbia significato (coerenza).
Compilatore e linker
• Se la compilazione ha avuto buon esito, un
altro programma (linker) prende il codice
oggetto, esegue gli agganci necessari (con
moduli di libreria e moduli oggetto scritti
dall’utente) e produce un “codice eseguibile”.
• Il codice eseguibile (comprensibile alla
macchina) viene elaborato (programma in
esecuzione).
Portabilità ed
efficienza
• In alcuni linguaggi compilazione e link sono in un
solo passo.
Portabilità ed efficienza
• I linguaggi interpretati sono portabili a livello
di codice sorgente: possono essere eseguiti su
macchine con diverse CPU. Sono poco
efficienti.
• I linguaggi compilati sono portabili a livello di
codice sorgente, ma non a livello di codice
macchina, che dipende dalla CPU. Sono
efficienti perché permettono di correggere gli
errori prima dell’esecuzione e la traduzione è
fatta una sola volta per prove diverse.
Il compilatore Java e
la JVM
2
Il compilatore Java e la JVM
La Java Virtual Machine
• Il compilatore Java esegue una analisi
lessicale, sintattica e semantica, evidenziando
gli eventuali errori, e traduce il codice
sorgente in un codice binario intermedio, detto
bytecode, senza eseguire l’attribuzione delle
allocazioni
in
memoria,
ma
solo
predisponendole.
• La JVM (Java Virtual Machine) è un
interprete che elabora il bytecode e lo esegue.
bytecode
CPU virtuale (JVM)
Interprete
Java
codice
macchina CPU
reale
Il compilatore Java e la JVM
• Si ha perciò una portabilità sia a livello di
codice sorgente che a livello di bytecode, che
può essere eseguito da interpreti diversi su
diverse CPU.
Le fasi della
programmazione
• Si ha l’efficienza dovuta alla compilazione,
anche se parte del processo di traduzione viene
svolto ad ogni esecuzione dall’interprete.
Le fasi della programmazione
codice
sorgente
librerie
compilatore
(caricatore)
codice
sorgente
compilatore
codice
sorgente
librerie
file di
bytecode
librerie
interprete
file
eseguibile
interprete
programma
in esecuzione
programma
in esecuzione
programma
in esecuzione
linguaggio
Java
linguaggi
compilati
linguaggi
interpretati
Le fasi della programmazione
• L’attività di programmazione si esegue in tre
fasi
• scrittura del programma (codice sorgente)
• compilazione del codice sorgente e
creazione del codice eseguibile (codice
macchina)
• esecuzione del programma
(Fig.14 par. 1.8)
3
Le fasi della programmazione
Le fasi della programmazione
• Per scrivere il codice sorgente si usa un editor
di testo, memorizzando il codice in un file che
deve essere di tipo java, ad esempio:
• Per compilare, richiamiamo il compilatore
Java scrivendo il comando
Primo.java
• Solitamente si hanno a disposizione più editor
richiamabili o tramite icona, o con comandi
espressamente scritti, ad esempio:
gedit Primo.java
javac Primo.java
• Se la compilazione non ha dato errori, l’uscita
del compilatore è un file di nome
Primo.class
• Per mandare in esecuzione si scrive il
comando
java Primo
Le fasi della programmazione
• Cosa fare in caso di errori.
• Se ci sono errori in compilazione, questi
devono essere corretti altrimenti non si può
passare alla fase successiva di esecuzione. Il
compilatore evidenzia l’errore (o quasi)
scrivendo la riga in cui esso si trova e il tipo di
errore.
• Corretti gli errori si procede ad eseguire un
collaudo sul programma per testarne il buon
funzionamento.
Il linguaggio Java
• Nato nel 1991 in Sun Microsystems, da un
gruppo di progettisti guidato da Gosling e
Naughton.
(par. 1.4)
• Progettato per essere semplice e indipendente
dalla CPU (come anche si dice, dall’hardware,
dalla piattaforma o dall’architettura) ed ebbe
grande successo per scrivere programmi per
Internet (applet).
Il linguaggio Java
Il linguaggio Java
• Il linguaggio Java ha avuto molto successo:
• ha un compilatore molto preciso, il
programma è portabile a livello di bytecode
• ha una ricchissima libreria che mette a
disposizione dei programmatori un insieme
vastissimo di funzionalità, indipendenti
anche dal sistema operativo (sono già
compilate)
4
Il linguaggio Java
Il linguaggio Java: Alfabeto
• Dato che Java non è stato progettato per la
didattica
• non è molto semplice scrivere programmi
Java molto semplici
• Anche per scrivere programmi molto semplici
è necessario conoscere parecchi dettagli
“tecnici”, un potenziale problema nelle prime
lezioni.
• L’alfabeto è l’insieme di simboli che il
linguaggio permette di usare e che sono
chiamati caratteri.
• Java utilizza UNICODE.
• Per uniformità con gli altri linguaggi e per una
tradizione dei linguaggi di programmazione, i
simboli per costruire nomi, espressioni,
operatori sono solo quelli dell’ASCII standard.
Token
Parole chiave
• Ogni linguaggio ha le sue regole per costruire
le unità lessicali (parole del linguaggio) dette
anche token.
• Le unità lessicali sono:
•
•
•
•
•
identificatori (nomi di variabili, classi, metodi)
parole chiave
costanti
separatori (spazi, caratteri di interpunzione)
operatori
• Le parole chiave sono parole che hanno un
preciso significato e sono riservate: non
devono essere usate come nomi di
identificatori.
(Appendice F)
• Ad esempio:
• int, byte, break, …
due nomi di tipo di dato intero, una istruzione di
interruzione.
Separatori e operatori
Regole per costruire i nomi
• Spazio, parentesi, segni di interpunzione,
simboli di relazione, barre diritte e rovesciate,
simboli aritmetici,…
• Si utilizzano caratteri alfabetici e numerici, _,$
• Non si devono inserire spazi.
• Ogni nome di identificatore inizia con una
lettera alfabetica.
• Si distinguono le lettere maiuscole dalle
minuscole; i seguenti nomi sono identificatori
diversi : ciao CIAO, main Main, class Class.
( ) [ ] { }; , . : ! ? = > < == <= >= != & && |
|| + - * / \ ++ -- ' “
• Lo spazio è un separatore.
5
Regole per costruire i nomi
• L’uso nella costruzione dei nomi è:
• maiuscole per le classi
• minuscole per variabili, metodi, oggetti
Primo programma
• Quando si utilizzano nomi di classi, oggetti e
metodi della “libreria”, l’uso diventa una
regola.
Primo programma
• Tradizionalmente, il primo programma che si
scrive quando si impara un linguaggio di
programmazione ha il compito di visualizzare
sullo schermo un semplice saluto. (par. 1.6)
• Nella prima esercitazione di laboratorio si
dovrà costruire il programma, compilarlo ed
eseguirlo.
• Utilizzando un editor di testi, costruiamo un
file di nome
Ciao.java
Primo programma
public class Ciao{//inizio classe
public static void main(String[] arg){
System.out.println("benvenuto");
}//fine main
}//fine classe
• Occorre fare molta attenzione
• il testo va inserito esattamente come è presentato
• il file deve chiamarsi Ciao.java
Primo programma
• compiliamo il programma
javac Ciao.java
• il compilatore genera il file Ciao.class
• eseguiamo il programma
Analisi del primo
programma
java Ciao
• otterremo la visualizzazione del messaggio
benvenuto
6
Analisi del primo programma
public class Ciao{//inizio classe
public static void main(String[] arg){
Analisi del primo programma
• La prima riga è:
public class Ciao
System.out.println("benvenuto");
}//fine main
}//fine classe
• Questo primo programma invia all’uscita
standard una stringa.
• Esaminiamo le varie righe del programma.
Analisi del primo programma
public
• È una parola chiave e significa che la classe Ciao è
utilizzabile da tutti
• vedremo più avanti altre modalità di accesso: private,
protected
Ciao
• È il nome della classe.
• Ogni file sorgente Java può contenere una sola classe
pubblica il cui nome deve coincidere con il nome
del file che la contiene.
• Questa riga inizia una nuova classe, descritta
dalle istruzioni contenute nella coppia di
parentesi graffe. Un programma Java è
costituito da una o più classi (blocchi, unità
fondamentali).
Analisi del primo programma
{ //inizio classe
. . . .
}
• Commenti.
• I commenti sono istruzioni che non vengono
eseguite, ma servono ad introdurre frasi di
spiegazione.
• // il commento occupa una sola riga
• /* commento scritto
su più righe */
Analisi del primo programma
Analisi del primo programma
public static void main
(String arg[])
• Le parole public, static, void,
main sono parole chiave.
• main è il nome di un metodo.
• Ogni programma Java deve avere un metodo
main.
• La JVM manda in esecuzione il programma
attivando il main.
• Un metodo è un insieme di istruzioni e
rappresenta
un
algoritmo
(funzioni,
procedure):
•
•
•
•
ha un nome
main
ha un tipo di ritorno
void
ha un tipo di accesso
public
possiede zero, uno o più argomenti ( )
String arg[]
• se non agisce su oggetti è
static
• Il main è static perché è il primo metodo
attivato.
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Analisi del primo programma
Analisi del primo programma
String
• È il nome di una classe che rappresenta le
stringhe, gruppi di caratteri.
• I metodi devono essere inseriti in classi.
• All’interno del metodo main c’è una sola
istruzione (corpo del metodo è contenuto tra
graffe):
System.out.println("benvenuto");
arg[]
• È il nome di un array: è un contenitore per più
elementi; questi possono essere inseriti sulla
riga di comando al momento dell’esecuzione.
• Questa istruzione manda all’uscita standard
(finestra di terminale) una stringa: frase
racchiusa tra virgolette.
• Ogni istruzione termina con un ;
Analisi del primo programma
Analisi del primo programma
• Ogni linguaggio gestisce una uscita standard
(vedremo poi altri tipi di uscite).
• In Java l’uscita standard è rappresentata da un
oggetto di nome out che appartiene alla
classe System.
• Per utilizzare l’oggetto out della classe
System dobbiamo scrivere
System.out
• Un oggetto viene utilizzato attraverso i suoi
metodi.
(uso del punto: dot notation)
Analisi del primo programma
• Per invocare (chiamare) il metodo scriviamo:
System.out.println("benvenuto");
• Il metodo println (print) ha come
argomenti stringhe e numeri:
• System.out.println("ciao");
• System.out.println(25);
• System.out.println();
• Vogliamo eseguire una visualizzazione
(stampa) della stringa e usiamo il metodo
println che invia il suo argomento (la
stringa) all’uscita standard.
• println invia e va a capo riga.
• print invia senza andare a capo riga.
Analisi del primo programma
• Ogni metodo ha le parentesi rotonde, che si
devono scrivere anche se non ci sono
argomenti.
• Invocare un metodo (non statico):
oggetto.nomemetodo(parametri);
•
•
•
•
oggetto
System.out
nome metodo println
parentesi tonde ( )
zero, uno o più parametri (separati da virgola)
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Analisi del primo programma
• Abbiamo visto tre tipi di parentesi:
• graffe
{}
individuano dei gruppi di istruzioni o blocchi
(istruzioni della classe Ciao e del metodo main)
• tonde
()
individuano un metodo (parametri del metodo main e
del metodo println)
• quadre []
individuano un array (dimensione dell’array arg)
Errori di
programmazione
Attenzione a non confonderle.
Errori di programmazione
Errori compilazione
• Quando scriviamo un programma possiamo
introdurre errori.
• Gli errori che possiamo fare sono di due tipi:
• Errori che il compilatore evidenzia, errori di
sintassi (lessicali, sintattici e semantici).
• Consideriamo il seguente codice:
• Errori che si verificano quando il programma
esegue le istruzioni: errori logici ed errori
durante l’esecuzione.
• Il compilatore segnala:
Errori compilazione
• Consideriamo il seguente codice:
public class Errore{
public static void main(String[] arg){
System.Out.println(""Ciao"");
}
}
• Il compilatore segnala:
cannot find symbol
• Il simbolo Out non viene riconosciuto: appare come
variabile non definita.
public Class Errore{
public static void main(String[] arg){
System.out.println(""Ciao"");
}
}
class or interface expected
• Non viene riconosciuta la classe perché la parola
class è scritta con la maiuscola.
Errori compilazione
• Consideriamo il seguente codice, memorizzato
in file di nome Errore1.java:
public class Errore{
public static void main(String[] arg){
System.out.println(""Ciao"");
}
}
• Il compilatore segnala:
class Errore is public, should be declared
in a file named Errore.java
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Errori logici
• Consideriamo il seguente codice
public class Errore{
public static void main(String[] arg){
System.out.println(""Cia0"");
}
// 0 al posto di o
}
• Questo errore non viene segnalato dal compilatore:
• il programma viene eseguito ma il risultato è errato
perché viene prodotto un output diverso dal
previsto.
Errori logici
• Gli errori logici sono molto più pericolosi
degli errori di sintassi
• il programma viene compilato correttamente,
ma non fa quello che dovrebbe fare.
• L’eliminazione degli errori logici richiede
molta attenzione:
• si esegue il programma su vari casi e si
osservano con attenzione i risultati prodotti; i
casi di prova devono essere “certi” ossia si deve
conoscere il risultato.
Un po' di storia
• Il primo strumento di calcolo utilizzato
nell’antichità da Greci e Romani fu l’abaco.
Un po' di storia
Un po' di storia
• Le prime macchine calcolatrici (eseguivano
calcoli in maniera automatica) vennero
costruite per risolvere problemi specifici.
• Queste macchine erano di tipo meccanico e si
basavano su un funzionamento simile a quello
degli orologi, con ruote dentate ed ingranaggi.
Un po' di storia
• La macchina fu trovata nel 1900 vicino
all’isola di Anticitera, a nord-est di Creta. È
databile intorno al 100-150 a.C.
• Era un planetario in metallo mosso da ruote
dentate per calcolare il calendario solare e
lunare; vi sono raffigurati i cinque pianeti
allora conosciuti.
• Cicerone afferma che macchine di questo
tipo erano state costruite da Archimede.
La macchina di Anticitera
(Museo Naz. Archeol., Atene)
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Un po' di storia
Un po' di storia
• Il
funzionamento è
descritto in un lettera di
Schickard a Keplero.
• John Napier (Neper, 1550-1617, scozzese),
il matematico che inventò i logaritmi, costruì
una macchina (detta “gli ossicini di Nepero”)
che trasformava le moltiplicazioni e le
divisioni in somme e sottrazioni.
• Wilhelm Schickard (1592-1635, matematico
ed astronomo tedesco) costruì una macchina da
calcolo che eseguiva le quattro operazioni.
Macchina calcolatrice di
Schickard (1623)
• La macchina poteva
sommare e sottrarre
numeri a sei cifre, e
suonava una campanella
quando veniva superata
la sua capacità.
Un po' di storia
Un po' di storia
• Blaise Pascal (1623-1662, francese) costruì
una macchina (a soli 19 anni) che eseguiva
solo somme e sottrazioni e che utilizzava le
dieci cifre decimali. (Linguaggio Pascal di
Niklaus Wirth 1970) (NdC 9.2)..
• Gottfried Wilhelm Leibnitz (1646-1716,
tedesco) costruì una macchina che eseguiva
anche le moltiplicazioni e le divisioni.
Pascalina
Conservatorio Nazionale di
e Arti e Mestieri
(Parigi)
Leibnitz ideò il sistema numerico
binario
Calcolatrice di Leibniz (1673)
Museo di Berlino
Un po' di storia
• Charles Babbage (1791-1871, inglese),
ispirandosi ai telai di Joseph-Marie Jacquard
(1752-1834, francese) (schede perforate che
riproducevano disegni ripetuti ciclicamente),
ideò una macchina, detta “alle differenze”
(NdC 13.1), con la quale si potevano costruire
tavole numeriche e una, detta “analitica”, alla
quale si dovevano fornire schede perforate
contenenti sia i dati da elaborare che le regole
(istruzioni) di calcolo da eseguire.
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Un po' di storia
• Georg Scheutz (1785-1873, svedese) si
occupava di tecniche tipografiche e realizzò la
parte stampante della macchina da calcolo;
costruì una macchina simile a quella di
Babbage, che fu acquistata dall’osservatorio
astronomico di Albany (stato di New York)
per costruire delle tavole con cui calcolare la
posizione degli astri.
Un po' di storia
• Per programma (algoritmo) si intende una
sequenza di istruzioni da far eseguire ad una
macchina.
• Chi fu il primo programmatore?
Un po' di storia
Un po' di storia
• Ada Augusta Byron contessa di Lovelace
(1815-1852, inglese), figlia del poeta Lord
Byron. Ada aveva avuto una educazione
matematica e collaborava con matematici
dell’epoca come De Morgan. Ella scrisse una
sequenza di istruzioni (programma) per la
macchina di Babbage, con le quali si
calcolavano numeri di Bernoulli.
• La macchina da scrivere.
• Il comptometro, dello statunitense D. E. Felt:
prima calcolatrice da tavolo provvista di tasti
per introdurre i dati.
• La macchina a schede perforate, dello
statunitense Hermann Hollerit:
Linguaggio
Ada
(1979):
concorrente (NdC 9.2).
programmazione
• usava l’elettricità, venne utilizzata in Canada nel
1890 per il censimento.
• Hollerit nel 1896 fondò la Tabulating Machine
Company che nel 1924 divenne la IBM
(International Business Machines).
Il primo calcolatore
Il primo calcolatore
• Konrad Zuse, tedesco, costruì nel 1938 una
calcolatrice meccanica, chiamata Z1.
• Successivamente nel 1941 costruì lo Z3, un
calcolatore elettromeccanico considerato il
primo calcolatore.
• Zuse utilizzò il relè che poteva avere solo due
posizioni, pertanto abbandonò il sistema decimale
(ruote dentate potevano essere numerate) e passò
al sistema binario.
12
Il primo calcolatore
• Nel 1944 Howard Aiken, dell’università di
Harvard, costruì (indipendentemente) il suo
primo calcolatore elettromeccanico Mark I.
• Mark I usava il sistema decimale e le schede
perforate: aveva l'aspetto di un armadio, lungo 16
metri. Eseguiva 3 addizioni in un secondo,
impiegava 6 secondi per una moltiplicazione e 12
per una divisione.
• Modelli successivi: Mark II e Mark IV.
Calcolatori moderni
• A differenza delle prime macchine, i
calcolatori moderni sono macchine universali,
perché realizzano applicazioni diverse.
• Con l’evoluzione della tecnologia i calcolatori
sono così cambiati che si distinguono
generazioni successive di macchine.
L’ENIAC
Calcolatori moderni
I generazione (dalla metà degli
anni '40 alla metà degli anni '50)
• È l’epoca delle valvole termoioniche.
• ENIAC (Electronic Numerical Integrator And
Computer, integratore numerico e calcolatore
elettronico), progettato presso l'università della
Pennsylvania (1945-47)
• Occupava una grande stanza ed era costituito da molti
armadi con circa 18000 valvole, parecchie delle quali si
bruciavano ogni giorno e dovevano essere sostituite;
veniva programmato collegando cavi su appositi pannelli,
simili a quelli dei centralini telefonici, ogni specifico
problema richiedeva un diverso collegamento dei cavi;
eseguiva 5000 addizioni al secondo (foto NdC 1.1).
I generazione (dalla metà degli
anni '40 alla metà degli anni '50)
• L’ungherese J. Von Neumann progettò nel
1946 la macchina EDVAC e poi lo IAS.
• IAS: le componenti erano organizzate secondo una
architettura presente ancora oggi sui calcolatori:
architettura di von Neumann.
13
II generazione (dalla metà degli anni
'50 alla prima metà degli anni '60)
III generazione (fino ai primi anni
'70)
• In questo periodo si ha lo sviluppo del
software: si costruiscono i primi linguaggi ad
alto livello e i primi sistemi operativi.
• È l’epoca dei circuiti integrati: una
componente unica contiene centinaia di
transistor.
• Si passa ai circuiti integrati su larga scala: LSI
(Large Scale Integration) con migliaia di
transistor.
• Nel 1969 M. E. Hoff, ingegnere della Intel,
riuscì a ridurre le dimensioni della CPU fino a
qualche centimetro, ottenendo i cosiddetti chip
(microprocessori) (NdC 8.1).
IV generazione (attuale)
V generazione (attuale)
• È l’epoca dei transistor, molto più piccoli e
meno costosi delle valvole termoioniche.
• È l’epoca dei circuiti integrati su scala molto
larga (VLSI: Very Large Scale Integration) e
dei circuiti integrati su scala ultra-larga (ULSI:
Ultra Large Scale Integration) contenenti
milioni di transistor.
• Tecnologia WSI (Wafer Scale Integration) con
dispositivi ancora più piccoli e con decine di milioni
di dispositivi su un unico chip (wafer perché sono
costituiti da più strati).
• Il chip del Pentium 4 contiene 50 milioni di transistor.
• Il calcolatore più veloce al mondo è “attualmente” il
Blue Gene dell’IBM ed esegue circa 4.78×
×1014
operazioni al secondo.
• Calcolatori con architetture parallele.
I Chip
• I chip (pezzetto) sono sottili lamine di silicio
(dopo l’ossigeno è l’elemento più diffuso) che
contengono milioni di interruttori che
realizzano i due stati acceso/spento e che sono
collegati da tracce di alluminio come dei
sottilissimi fili dello spessore di mezzo micron
(1µ = 10-9 m., un capello è dello spessore di
100 µ).
• I chip sono piccoli, costano poco, sono molto
potenti e facilmente costruibili.
• Case costruttrici: Intel, Motorola, Apple,
Digital, Sun, ...
Lo sviluppo
teorico
14
Lo sviluppo teorico
La teoria della calcolabilità
• Con l’evoluzione tecnologica delle macchine
da calcolo si ha parallelamente un aumento dei
problemi che si vogliono far risolvere ai
calcolatori: di molti problemi si cerca la
soluzione per via numerica (integrali, sistemi,
equazioni differenziali, ...).
• Qualsiasi problema può essere risolto
tramite un programma?
• Il matematico e logico Alan Turing (19121954, inglese), inventore della teoria della
calcolabilità, definì il concetto di funzione
calcolabile e ideò un modello astratto di
calcolatore (Macchina di Turing) nel quale la
computazione è rappresentata da una sequenza
di trasformazioni di stato (NdC 12.1).
• Egli scoprì che esistono problemi indecidibili:
problemi per i quali non esiste un algoritmo
in grado di risolverli.
Computer e Programma
• Un computer è una macchina che
Computer e
Programma
• memorizza dati
(numeri, parole, immagini,
suoni...)
• interagisce con dispositivi (schermo, tastiera,
mouse...)
• esegue programmi
• Un programma è una sequenza di istruzioni
che il computer esegue e di decisioni che il
computer prende per svolgere una certa
attività.
Programmi e istruzioni
Cos’è la programmazione?
• Nonostante i programmi siano molto sofisticati
e svolgano funzioni molto complesse, le
istruzioni di cui sono composti sono molto
elementari, ad esempio
• Un programma descrive al computer, in
dettaglio, la sequenza dei passi necessari per
svolgere un particolare compito.
• L’attività di progettare e realizzare un
programma è detta programmazione.
• Usare un computer non richiede alcuna attività
di programmazione, invece un informatico
professionista solitamente svolge una intensa
attività di programmazione.
•
•
•
•
estrarre un numero da una posizione della memoria
sommare due numeri
inviare la lettera A alla stampante
se un dato è negativo, proseguire l’esecuzione del
programma da una certa istruzione anziché dalla
successiva (decisione)
15
Problemi
Problemi da
risolvere
• Quale tipo di problemi è possibile risolvere
con un computer?
• Dato un insieme di fotografie di paesaggi, qual è il
paesaggio più rilassante?
• Avendo depositato ventimila euro in un conto
bancario che produce il 2% di interessi all’anno,
capitalizzati annualmente, quanti anni occorrono
affinché il saldo del conto arrivi al doppio della
cifra iniziale?
• Il primo problema non può essere risolto dal
computer. Perché?
Problemi
• Il primo problema non può essere risolto dal
computer perché non esiste una definizione di
paesaggio rilassante che possa essere usata
per confrontare in modo univoco due paesaggi
diversi.
• Un computer può risolvere soltanto problemi che
potrebbero essere risolti anche manualmente: è
solo molto più veloce, non si annoia, non fa errori.
Problemi
• I problemi da risolvere sono di varia natura:
• mettere in ordine alfabetico dei nomi di persone;
• trovare gli zeri di una funzione f(x);
• contare quante volte una parola compare all'interno
di un testo;
• gestire acquisti e prestiti dei libri di una biblioteca.
• Il secondo problema è certamente risolvibile
manualmente, facendo un po’ di calcoli...
Problemi e algoritmi
• Indipendentemente da chi sarà l’esecutore
(l’uomo o la macchina) la prima cosa da fare è:
trovare l'algoritmo risolutivo, ossia la
sequenza di operazioni che permette di
passare dai dati ai risultati.
Algoritmi
16
Algoritmi
•
Un algoritmo (Al Kowarizmi, matematico
persiano del IX secolo d. C.) è un
procedimento di soluzione che gode delle
seguenti proprietà:
1. è un insieme di operazioni eseguibili;
2. esiste una prima operazione;
3. dopo ogni operazione è individuata la
successiva;
4. esiste un’ultima operazione.
Algoritmi: operazione eseguibile
• non è ambigua, è univocamente interpretabile
da un esecutore (uomo o macchina):
• le operazioni tra numeri hanno un simbolo non
ambiguo:
• 2*3 (prodotto)
• 2p3 è ambigua
2+3 (somma)
p: per o più
• è effettiva, l’esecutore deve poterla svolgere in
un tempo finito:
• somma di due numeri interi: sì
• calcolo di un limite: no (concetto di infinito)
Algoritmi
Algoritmi
• Le proprietà 2. e 4. rappresentano la finitezza:
un algoritmo deve terminare in un tempo
finito.
• La proprietà 3. dice che l’algoritmo è
deterministico: ad ogni passo è univocamente
individuato il passo successivo.
• Si possono ideare algoritmi non deterministici:
• ad ogni passo c’è più di una scelta e
l’algoritmo individua tra le scelte quella che
porterà alla soluzione.
• simulazione: si può pensare ad una
esecuzione contemporanea delle scelte.
Algoritmi
Algoritmi
•
Problema.
Avendo depositato ventimila euro in un
conto bancario che produce il 2% di interessi
all’anno, capitalizzati annualmente, quanti
anni occorrono affinché il saldo del conto
arrivi al doppio della cifra iniziale?
•
Algoritmo.
1. L’anno attuale è 0; il saldo attuale è 20000 euro
2. Ripetere i passi 3. e 4. finché il saldo attuale è
minore di 40000, quindi passare al passo 5
3. Aggiungere 1 al valore dell'anno
4. Il nuovo saldo attuale è il valore del saldo attuale
moltiplicato per 1.02 (1 + 2/100)
5. Il risultato è il valore dell’anno attuale
17
Algoritmi
Algoritmi
• Ogni operazione è eseguibile: somme e
prodotti (effettive e non ambigue)
• I valori delle variabili (anno, saldo, interesse)
sono effettivi:
• Se vogliamo fare eseguire l’algoritmo da un
calcolatore, dobbiamo trasformare la sequenza
di istruzioni in una sequenza scritta in un
linguaggio comprensibile alla macchina:
programma, codice.
• I primi programmi erano scritti in linguaggio
macchina (o codice binario, ossia una
sequenza di simboli 0 e 1).
• se l’interesse dipendesse da parametri noti solo nel
futuro non calcolabili a priori non potremmo
eseguire l'aggiornamento del saldo
• È finito perché il 2% di 20000 euro sono 400
euro e quindi al più dopo cinquanta anni si
raggiunge il saldo desiderato: il ciclo termina.
Algoritmo → Programma
Algoritmo →Programma
• Nel corso degli anni si sono sviluppati vari
linguaggi; si è passati da quelli cosiddetti a
• basso livello, perché più vicini alla
macchina, come Assembler
• a quelli detti ad
• alto livello, perché più vicini all’uomo
come Pascal, C, Java.
Algoritmo → Programma
Analisi
• La risoluzione avviene in due passi:
• analisi: problema → algoritmo
• codifica: algoritmo → programma (codice)
• Per far eseguire il programma al calcolatore
occorre imparare ad usare quei programmi che
ne gestiscono le risorse (implementazione):
• editor di testo, compilatore, esecutore,
funzioni del sistema operativo; test di
funzionamento.
• Occorre inventare il procedimento di
soluzione che sarà indipendente (o quasi) dal
linguaggio di programmazione; si distinguono
due fasi:
• definizione del problema: individuare la struttura
dati più idonea, risolvere un problema generale;
• progettazione del programma: individuare le
istruzioni e l'ordine di esecuzione; si procede dal
problema generale e si scende nei particolari; si
può utilizzare un linguaggio di pseudocodifica.
18
Codifica
Programma
• Occorre trasformare le istruzioni in frasi
comprensibili al calcolatore; si deve imparare
un linguaggio di programmazione.
• Un buon programma deve essere facilmente
utilizzato da altri, deve durare nel tempo, deve
essere facilmente aggiornabile.
• Noi studieremo il linguaggio Java.
• Come sistema operativo utilizzeremo Linux.
• Verifica:
• Casi di prova e test di funzionamento
• Gestione di casi eccezionali
• Controllo della terminazione
• Documentazione:
• Inserire delle frasi di commento che spieghino
“cosa fa” il programma
Risorse di un calcolatore
• Risorse hardware:
Risorse di un
calcolatore
• componenti fisiche
• Risorse software:
• programmi di gestione e applicativi
• Risorse firmware:
• componenti hardware preprogrammate per
specifiche funzioni
Risorse hardware
Risorse hardware
• Unità centrale: l’unità di elaborazione
centrale (CPU) e la memoria centrale o
primaria
• Memorie secondarie o ausiliarie o di massa
• Dispositivi di ingresso/uscita
• Connessioni e supporti: linee di collegamento
(bus), scheda madre.
(par. 1.2)
19
L'architettura di von Neumann
• Ideata da Janos' (John) von Neumann:
•L’elaboratore è dotato di una memoria
nella quale vengono registrati sia i dati che
i programmi da eseguire.
•Il calcolatore diventa una “macchina
universale”, perché riceve in ingresso
(input) i dati e il programma e restituisce
in uscita (output) i risultati (l’elaborazione
dei dati eseguita dal programma).
L'architettura di von Neumann
CA
CC
C
I
M
O
R
CA + CC
M
I
O
R
= unità centrale di elaborazione
= memoria centrale
= dispositivi di ingresso
= dispositivi di uscita
= dispositivi di memoria ausiliaria
L'architettura di von Neumann
• La grande maggioranza degli elaboratori
odierni ha una architettura che può essere (più
o meno facilmente) ricondotta al modello di
von Neumann
• le eccezioni più importanti sono alcune
macchine ad elaborazione parallela
• Il modello è importante perché semplificò
l’architettura
dell’hardware
rendendolo
omogeneo.
(Fig. 5 par. 1.2)
La Memoria primaria
La memoria primaria si compone di due parti:
• ROM (Read Only Memory)
• RAM (Random Access Memory)
La Memoria
primaria
La memoria ROM
• È una memoria a sola lettura:
• costituita da celle nelle quali non è possibile immagazzinare
nuovi dati, ma dalle quali si possono estrarre informazioni
(lettura).
• È ad accesso diretto (casuale)
• Essa mantiene il suo contenuto a macchina
spenta e contiene i programmi eseguiti
all'accensione del sistema:
• test di funzionamento, caricamento del software di base,
BIOS (Basic Input/Output System)
• Tali informazioni (firmware) vengono inserite
dalla ditta costruttrice.
20
La memoria RAM
La memoria
• È il dispositivo nel quale si possono
immettere,
conservare,
estrarre
le
informazioni da elaborare: il programma e i
dati
• Il byte è l'unità di misura della capacità della
memoria
• chip di memoria realizzati con la stessa
tecnologia (al silicio) utilizzata per la CPU.
• L'informazione elementare (unità minima di
informazione) si chiama bit (binary digit) o
cifra binaria.
– Rappresenta i due stati di un circuito “aperto” e “chiuso”,
convenzionalmente detti 0 e 1, o anche “falso” e “vero”.
• 1Kbyte (kilobyte):
• 1Mbyte (megabyte):
• 1Gbyte (gigabyte):
• 1Tbyte (terabyte):
210 byte = 1024 byte ~
103 byte
220 byte = 1 048 576 byte ~
106 byte
230 byte =1 073 741 824 byte ~
109 byte
40
2 byte ~ 1012 byte (mille miliardi)
• RAM vari Giga
La memoria RAM
La memoria RAM
• La memoria è organizzata a gruppi di bit
(solitamente 8) chiamati byte.
• La memoria è costituita da un numero finito m
di celle, o locazioni di memoria, tutte della
stessa dimensione.
• Ogni cella è individuata da un indirizzo.
• L’indirizzo di memoria è un numero naturale
progressivo (0, ..., m-1) che individua ogni
cella in maniera univoca all’interno della
memoria stessa.
• Lo spazio di indirizzamento è l'insieme di
tutti gli indirizzi possibili delle celle di
memoria:
• Ogni cella è composta da un numero n predefinito
di bit
• n = 8, 16, 32, 64 quindi 1, 2, 4, 8 byte.
• Il contenuto di una cella di memoria si chiama
parola (word): è un numero binario fisicamente
memorizzato all'interno di essa.
La memoria RAM
• Lo spazio di memoria è la quantità di
memoria disponibile. Dipende dal numero di
indirizzi e dalla grandezza delle celle.
• Accedere ad un dato significa selezionare
mediante l'indirizzo la cella in cui è
memorizzato e prelevarne il valore (lettura).
• Memorizzare un dato significa selezionare
mediante l'indirizzo la cella in cui si intende
introdurlo ed introdurre il dato (scrittura).
• dipende dal numero di bit destinati a rappresentare un
indirizzo;
• ogni bit può assumere due valori, quindi con k bit si
possono rappresentare 2k indirizzi diversi, k=16, 32, 64.
La memoria RAM
• È una memoria ad accesso diretto (casuale)
• il tempo di accesso è lo stesso per ogni indirizzo
• È costituita da celle nelle quali è possibile
estrarre e registrare nuove informazioni
(lettura e scrittura).
• È una memoria volatile
• perde il suo contenuto quando la macchina viene spenta.
• Nella RAM si scrivono le
compongono i programmi e i dati.
• La RAM è veloce e costosa.
istruzioni
che
21
Altre memorie
• Memoria cache
• area di memoria ad accesso veloce, localizzata tra
CPU e RAM, utilizzata per contenere dati e
istruzioni di prossimo utilizzo da parte del
processore (frigorifero).
• Il caricamento dei dati è sequenziale
• Memoria buffer
• area di memoria temporanea utilizzata nei
collegamenti tra dispositivi di diversa velocità (tra
CPU e tastiera, video, stampante):
• salvare gli ultimi comandi usati
• operazioni di copia/incolla
L'unità centrale di elaborazione
CPU
• La CPU (Central Processing Unit) esegue le
istruzioni del programma, legge e scrive le
informazioni nella memoria centrale, richiede
servizi alle apparecchiature periferiche, è
costituta da uno o più chip.
(Fig.1 par. 1.2)
• È composta da:
• ALU: Arithmetic Logic Unit
• Unità di controllo
• registri
ALU: unità aritmetico-logica
Unità di controllo
• La ALU (Arithmetic Logic Unit) è la parte
operativa: esegue le operazioni
• Accede solo alle informazioni contenute nella
memoria centrale ed ha il compito di gestire
la successione delle operazioni da svolgere:
• aritmetiche
•
addizione, sottrazione, moltiplicazione e divisione
• logiche
•
confronti di valori
• utilizza i valori depositati in appositi registri (celle di
memoria ad accesso veloce per la memorizzazione
temporanea dei dati).
Principali registri della CPU
• Contatore di programma (PC: Program Counter)
• contiene l’indirizzo di memoria della successiva
istruzione da caricare ed eseguire
• Registro istruzioni (IR: Instruction Register)
• contiene l’istruzione che deve essere interpretata ed
eseguita
• Registro dati
• Contiene dati, risultati intermedi
• reperire dalla memoria le istruzioni (caricamento)
• interpretarle (decodifica)
• farle eseguire: caricare gli operandi, eseguire
l'istruzione, memorizzare il risultato (esecuzione).
Funzionamento della CPU
• Il funzionamento è ciclico:
• Ciclo fetch-decode-execute
• fetch: caricamento dalla memoria dell’istruzione
da eseguire e sua memorizzazione nel registro
istruzioni; incremento di una unità del contatore
di programma (istruzioni eseguite in sequenza)
• decode: decodifica dell'istruzione da eseguire
• execute: esecuzione dell'istruzione
22
I bus
I bus
• I bus sono linee di collegamento tra la CPU e
la memoria centrale (bus interni) e le
periferiche (bus esterni)
• I bus sostituiscono l'insieme (complesso) dei
collegamenti reciproci tra tutte le singole
componenti.
• I bus trasportano vari tipi di informazioni, la
velocità del “traffico smaltito” dipende dal numero
di bit (32, 64) che i bus riescono a trasportare
simultaneamente.
• Il bus è in realtà costituito da tre bus distinti:
• bus dei dati
• bus degli indirizzi (destinatario, mittente)
• bus dei segnali di controllo
• Sul bus dei dati viaggiano dati da e verso la
CPU
• Sugli altri bus viaggiano indirizzi e segnali di
controllo che provengono soltanto dalla CPU
CPU
Memoria
Memoria
principale
secondaria
Dispositivi
di Input e
di Output
Bus
Le memorie secondarie
Le memorie
secondarie
• Sono dette anche memorie di massa o
ausiliarie.
• Hanno una funzione ed una realizzazione
hardware diversa da quelle della memoria
primaria
• permettono di mantenere le informazioni anche a
macchina spenta
• sono meno costose
• l’accesso è più lento
• in alcune dipende dalla posizione del dato
Le memorie secondarie
• Unità a disco
• Solitamente ad accesso diretto (Gbyte)
• Disco rigido o hard disk
• Disco flessibile o floppy disk
• Dischi ottici
• Nastri magnetici
• Ad accesso sequenziale: il tempo di accesso
dipende dalla posizione del dato
Hard disk
• Il disco rigido è composto da una pila di piatti
rotanti rivestiti di un materiale magnetico.
Ogni piatto è organizzato in tracce circolari
concentriche, ciascuna traccia è divisa in
settori (inizializzazione o formattazione). La
testina di lettura/scrittura si sposta in senso
radiale
individuando
univocamente
la
posizione.
(Fig.3 par. 1.2)
• Hanno elevata capacità, ma sono lenti; si utilizzano per
copie di sicurezza. Sono a tecnologia magnetica.
23
Hard disk
• È contenuto in una scatola sigillata per
proteggerlo dalla polvere
• Programmi e dati risiedono sul disco rigido
e vengono caricati nella RAM quando
necessario, per poi tornarvi aggiornati se e
quando necessario.
Altre memorie secondarie
• Nei dischetti lo strato magnetico è applicato
su un supporto flessibile
• Nei dischi ottici la lettura avviene tramite un
raggio laser ed un rilevatore del passaggio
della luce (alcuni sono sequenziali con tracce
a spirale, altri ad accesso diretto)
• CD-ROM: Compact Disk Read Only Memory
• usato per distribuire programmi o informazioni
Altre memorie secondarie
• CD-R (Compact Disk Recordable)
• può essere scritto dall'utente una sola volta
• CD-RW possono essere scritti più volte
• DVD (Digital Video Disk, Digital Versatile Disk)
• enorme capacità di memorizzazione
• “chiavette” o “penne” USB (Universal Serial
Bus) in sostituzione del floppy (capacità di
vari Gbyte).
Principali dispositivi per l'uscita
•
•
•
•
Video (schermo)
Stampante
Plotter
Altoparlanti
Principali dispositivi di ingresso
•
•
•
•
•
•
•
Tastiera
Mouse
Trackball
Joystick
Microfono
Scanner
Penna luminosa
La scheda madre
• La scheda madre (mother-board) situata
all'interno di un Personal Computer contiene la
memoria primaria, la CPU, i bus, gli
alloggiamenti (slot) di espansione, le porte per
il controllo delle periferiche.
(Fig.4 par. 1.2)
24
La scheda madre
La scheda madre di un PC
CPU
slot
Risorse software
RAM
Risorse software
Software di base
• Con la parola software si intende in generale
un insieme di programmi.
• Si distinguono però i programmi fatti dagli
utenti dai programmi propri del calcolatore e
che gli utenti utilizzano:
• Il software di base è un insieme di programmi
che permettono il funzionamento del
calcolatore e il suo utilizzo da parte di utenti
esterni. Esso interagisce direttamente con
l’hardware nascondendo all’utente la struttura
fisica della macchina.
• Software di base
• Software applicativo:
• pacchetti di programmi che risolvono specifici problemi
(“libreria”, “library - biblioteca”)
Software di base
• Le principali componenti sono:
• Sistema operativo
• programmi per il funzionamento del calcolatore; è
strettamente legato all’hardware
• Interfaccia utente
• permette la comunicazione con il sistema operativo:
comandi da tastiera o da menu (grafica)
Linguaggi di
programmazione
• Software di comunicazione
• comunicazione tra calcolatori: reti locali o mondiali.
25
Linguaggi di programmazione
Linguaggi di programmazione
• I linguaggi di programmazione sono quei
linguaggi in cui si devono esprimere le
istruzioni che si vogliono elaborare.
• Nei linguaggi di programmazione si
distinguono dei livelli e delle generazioni:
• generazioni: le varie generazioni si distinguono in
base ai concetti che sono stati successivamente
introdotti
• basso livello:
• I generazione: linguaggio macchina
• II generazione: linguaggi tipo per Assembler
• alto livello
• III generazione: linguaggi procedurali (imperativi)
Fortran, Pascal, C, Java, …
• IV generazione: linguaggi logici (Prolog) e
funzionali (Lisp)
• livello
basso livello
“vicini” alla macchina
alto livello
“vicini” all’uomo
Linguaggi di programmazione
Linguaggi di programmazione
• I linguaggi ad alto livello sono linguaggi
formali (dotati di una grammatica e con
istruzioni aventi un preciso significato).
• I linguaggi procedurali sono linguaggi in cui
si individuano gruppi di istruzioni
(procedure) che risolvono un problema
specifico; sono detti anche imperativi perché
le
istruzioni
eseguono
comandi
di
assegnazione di valori nella memoria.
• Si possono raggruppare secondo diversi
modelli
(detti
anche
paradigmi
di
programmazione): imperativo, funzionale e
logico.
Linguaggi di programmazione
• Il passaggio dai linguaggi a basso livello a
quelli ad alto livello si ha con l’introduzione
del concetto di variabile: in tale modo si ha
l’indipendenza dalla locazione di memoria.
• Successivamente sono stati introdotti i concetti
di tipo di dato e di tipo di dato astratto
(linguaggi a oggetti).
• Nei linguaggi ad alto livello si hanno le
strutture di controllo che permettono di
regolare il flusso delle operazioni da eseguire.
Programmazione in
linguaggio macchina
26
Le istruzioni macchina
Le istruzioni macchina
• Le istruzioni elementari eseguite da un
computer (cioè dalla sua CPU) si chiamano
istruzioni macchina.
(par. 1.3)
• I primi programmi erano scritti in linguaggio
macchina e quindi un programmatore doveva
conoscere tutti i codici numerici delle
istruzioni macchina, oltre alle istruzioni che
costituivano l’algoritmo risolutivo.
• Nel linguaggio macchina le istruzioni sono
scritte in codice binario (sequenze di 0 e 1);
sono pertanto difficili da scrivere e poco
leggibili.
• L’insieme di istruzioni macchina (instruction
set) è specifico di una particolare CPU (CPU
diverse hanno un diverso insieme di
istruzioni).
Le istruzioni macchina
Le istruzioni macchina
• Esempio.
Supponiamo di voler confrontare due numeri,
il primo è memorizzato in una variabile di
nome a, il secondo è il valore costante 100, e
vogliamo esprimere questa situazione:
se a > 100
allora stampa “ERRORE”
• Le istruzioni macchina dovranno rappresentare
una sequenza di operazioni di questo tipo:
Le istruzioni macchina
Le istruzioni macchina
• In tutte le CPU, le istruzioni macchina si
possono suddividere nelle seguenti categorie
(i nomi delle istruzioni sono solo degli esempi)
• trasferimento dati, tra i registri e la memoria
principale
• carica in un registro il valore contenuto nella
posizione di memoria 40
• nel linguaggio macchina non esiste il concetto
di variabile, ma solo la locazione di memoria
individuata da un indirizzo
• carica in un altro registro il valore 100
• se il primo valore è maggiore del secondo,
prosegui con l’istruzione contenuta nella posizione
di memoria 240
(par. 1.3)
• salti, per alterare il flusso di esecuzione
sequenziale (viene modificato il Program Counter)
• incondizionato (JUMP): salta in ogni caso
• condizionato: salta solo se un certo valore è zero (JZ) o
se è maggiore di zero (JGZ)
• LOAD (verso un registro), STORE (verso la memoria)
• operazioni aritmetiche e logiche, eseguite dalla
ALU
• aritmetiche: ADD, SUB, MUL, DIV
• logiche: AND, OR, NOT
27
Linguaggi per Assembler
Linguaggi per
Assembler
• Si utilizzano dei nomi simbolici per
rappresentare le operazioni da eseguire e per
rappresentare le locazioni di memoria
istruzioni assembler istruzioni macchina
corrispondenza
biunivoca
Assemblatore
I linguaggi assembly
• Utilizzando l’assemblatore, il programmatore
scrive il programma mediante dei nomi
abbreviati (codici mnemonici) per le istruzioni
macchina: il programma diventa più facile da
scrivere e da leggere .
• L’assemblatore si occupa poi di tradurre il
programma in configurazioni di bit.
• Tali linguaggi con codici mnemonici si dicono
linguaggi assembly (uno diverso per ogni
CPU).
• Problema: occorrono molte istruzioni per
eseguire anche le operazioni più semplici
• Problema: la sequenza di istruzioni di uno
stesso programma cambia al cambiare della
CPU
• è molto costoso scrivere programmi che possano
funzionare su diverse CPU, perché praticamente
bisogna riscriverli completamente
Linguaggi ad alto livello
Linguaggi
di programmazione
ad alto livello
• Negli anni ‘50 furono inventati i primi
linguaggi di programmazione ad alto livello
• FORTRAN: primo “vero” linguaggio
• BASIC, COBOL
• Anni ‘60 e ‘70: programmazione strutturata
• Pascal (Niklaus Wirth, 1968)
• C (Brian Kernigham e Dennis Ritchie, 1970-75)
• Anni ‘80 e ‘90, programmazione orientata agli
oggetti
• C++ (Bjarne Stroustrup, 1979)
• Java (James Gosling e Patrick Naughton, 1991)
28
Linguaggi ad alto livello
• Il programmatore esprime una sequenza di
operazioni da compiere, senza scendere al
livello di dettaglio delle istruzioni macchina
• Java:
if(a>100)
System.out.println("Errore");
• C++:
if(a>100)
cout<<"Errore\n";
Linguaggi ad alto livello
• Pascal:
if a>100 then
writeln ('Errore');
• Fortan77
if(a.gt.100) then
write(6,*) 'Errore'
endif
Nel Fortran l’istruzione deve essere scritta su righe diverse.
• Fortran90:
if(a>100) then ...
Il linguaggio Java e la JVM
• Nel caso del linguaggio Java, l’istruzione:
if(a>100)
System.out.println("Errore");
viene tradotta dal compilatore in una sequenza
di numeri
21 40 16 100 163 240
che la JVM interpreta (decodifica ed esegue i
comandi corrispondenti alla sequenza).
29