la traduzione dei programmi ed introduzione a Java

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1 la traduzione dei programmi ed introduzione a Java

2 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) Nov 03 Traduzione dei programmi 2

3 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 può variare sensibilmente il livello concettuale di tali istruzioni Nov 03 Traduzione dei programmi 3

4 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 il livello è basso poiché le istruzioni usate sono elementari, semplicissime Nov 03 Traduzione dei programmi 4

5 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 Nov 03 Traduzione dei programmi 5

6 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 si possono affrontare problemi più complessi Nov 03 Traduzione dei programmi 6

7 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 Nov 03 Traduzione dei programmi 7

8 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 Nov 03 Traduzione dei programmi 8

9 processo di traduzione /2 i traduttori sono programmi che effettuano automaticamente il processo di traduzione 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 Nov 03 Traduzione dei programmi 9

10 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 ogni eseguibile è specifico per una CPU! interpretazione, in cui il traduttore (interprete) considera singolarmente ciascuna istruzione di alto livello, la traduce e la esegue si usa di fatto una macchina virtuale Nov 03 Traduzione dei programmi 10

11 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 Nov 03 Traduzione dei programmi 11

12 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) Nov 03 Traduzione dei programmi 12

13 compilatori vs. interpreti T c = tempo compilazione T e = tempo esecuzione del compilato T v = tempo esecuzione in macchina virtuale T v >> T e N = # previsto esecuzioni confrontare T c + N T e con N T v Nov 03 Traduzione dei programmi 13

14 linguaggi di programmazione basso livello macchina, assembler alto livello svariati paradigmi imperativi, dichiarativi Nov 03 Traduzione dei programmi 14

15 linguaggi di programmazione basso livello macchina, assembler alto livello procedurali imperativi C++, JAVA, ADA orientati agli oggetti LISP, SCHEME dichiarativi funzionali PROLOG logici FORTRAN, PASCAL C, BASIC, COBOL Nov 03 Traduzione dei programmi 15

16 linguaggi ad alto livello dichiarativi logici PROLOG funzionali LISP linguaggi di programmazione FORTRAN, basi PASCAL di dati C, BASIC, COBOL procedurali C++, JAVA, ADA orientati agli oggetti imperativi elaborazione parallela / distribuita elaborazione parallela / distribuita Nov 03 Traduzione dei programmi 16

17 ciclo edita-compila-correggiesegui-correggi editing programma sorgente no compila sorgente funziona? sì errori? no esegui programma debugging sì WOW! Nov 03 Traduzione dei programmi 17

18 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 Nov 03 Traduzione dei programmi 18

19 la traduzione dei sorgenti Java file.class sorgente Java compilatore bytecode file.java javac macchina virtuale Java (Java Virtual Machine, JVM) programma in esecuzione interprete java Nov 03 Traduzione dei programmi 19

20 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 Nov 03 Traduzione dei programmi 20

21 esecuzione primo programma tramite JCreator semplice, ma si perde visibilità tramite linea di comando DOS manuale, ma universale numerose altre possibilità Nov 03 Traduzione dei programmi 21