Informatica 3. Informatica 3. Lezione 1- Modulo 1. LEZIONE 1: Introduzione. Concetti di linguaggi di programmazione. Introduzione

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1 Informatica 3 Informatica 3 LEZIONE 1: Introduzione Lezione 1- Modulo 1 Modulo 1: Introduzione al corso Modulo 2: Introduzione ai linguaggi di Introduzione al corso Politecnico di Milano - Prof. Sara Comai 1 Politecnico di Milano - Prof. Sara Comai 2 Introduzione Corso di Informatica 3 suddiviso in 2 parti: concetti e problematiche dei linguaggi di algoritmi e strutture di dati Concetti di linguaggi di Concetti di linguaggi di Sintassi e semantica Tipi di dati Strutturazione della computazione Programmazione orientata agli oggetti funzionali Politecnico di Milano - Prof. Sara Comai 3 Politecnico di Milano - Prof. Sara Comai 4

2 Algoritmi e strutture di dati Linguaggio di Algoritmi e strutture di dati: Analisi degli algoritmi Liste, code e pile Alberi binari e alberi generici Grafi Strutture di dati avanzate Algoritmi di ordinamento Algoritmi di ricerca Progettazione di macchine a stati e Statecharts Politecnico di Milano - Prof. Sara Comai 5 Linguaggio di adottato: C++ Revisione critica delle caratteristiche del linguaggio Introduzione di nuovi concetti: ereditarietà polimorfismo classi astratte e funzioni virtuali template Politecnico di Milano - Prof. Sara Comai 6 Informatica 3 Lezione 1- Modulo 2 Introduzione ai linguaggi di Introduzione Strumento per scrivere Esempi di influenza (reciproca) tra LP e altri aspetti dello sviluppo SW processo di sviluppo del ambienti di sviluppo metodologie di progettazione Evoluzione dei concetti dei linguaggi Politecnico di Milano - Prof. Sara Comai 7 Politecnico di Milano - Prof. Sara Comai 8

3 Linguaggi e processo di sviluppo del Analisi dei requisiti e specifica Linguaggi e ambienti di sviluppo del Per supportare tutte le fasi di sviluppo del : Progettazione del Implementazione (codifica) Verifica e validazione Manutenzione Strumenti CASE (Computer-Aided Software Engineering) che integrano editor compilatori simulatori interpreti linker strumenti di debugging Politecnico di Milano - Prof. Sara Comai 9 Politecnico di Milano - Prof. Sara Comai 10 Linguaggi e metodi di progettazione Esempi di metodi di progettazione: top-down: scomposizione del sistema in moduli orientata agli oggetti: scomposizione del sistema in classi di oggetti... versi supportano metodi di progettazione diversi lo stile di indotto dal linguaggio prende il nome di PARADIGMA DI PROGRAMMAZIONE Paradigmi dei linguaggi Programmazione procedurale programmi decomposti in passi di computazione unità di modularizzazione: procedure Programmazione funzionale computazione di valori attraverso espressioni e funzioni elementi di base: funzioni Programmazione basata su tipi di dati astratti unità di modularizzazione: tipo di dato astratto (ADT) Programmazione basata su moduli unità di modularizzazione: gruppo di entità (variabili, procedure, funzioni, tipi) Politecnico di Milano - Prof. Sara Comai 11 Politecnico di Milano - Prof. Sara Comai 12

4 Paradigmi dei linguaggi Programmazione orientata agli oggetti unità di modularizzazione: classi (organizzate in gerarchie) moduli istanziati a tempo di esecuzione Programmazione generica moduli generici che si possono istanziare a tempo di compilazione o esecuzione Programmazione dichiarativa descrizione dichiarativa del problema (specifica) Linguaggi e architettura del calcolatore Architettura di von Neumann I/O Memoria CPU fetch execute store von Neumann (o imperativi o basati su stati o basati su istruzioni): astrazione della macchina di von Neumann esecuzione sequenziale delle istruzioni che modifica lo stato della computazione (variabili) Politecnico di Milano - Prof. Sara Comai 13 Politecnico di Milano - Prof. Sara Comai 14 Paradigmi dei linguaggi Von Neumann (Procedurali, operazionali,...) Linguaggi funzionali (LISP, ML) Linguaggi non di Von Neumann Linguaggi logici (PROLOG) Qualità dei linguaggi di Il deve essere affidabile Semplicità di scrittura Leggibilità Semplicità di apprendimento Sicurezza Robustezza manutenibile fattorizzazione località delle modifiche eseguibile in modo efficiente Politecnico di Milano - Prof. Sara Comai 15 Politecnico di Milano - Prof. Sara Comai 16

5 Storia del linguaggi di Primi linguaggi ad alto livello FORTRAN: (applicazioni scientifiche) compilazione separata di sottoprogrammi, formule ALGOL 60: (applicazioni scientifiche) struttura a blocchi, ricorsione, strutture dati COBOL: (applicazioni orientate ai dati) file, I/O Altri linguaggi non convenzionali: non efficienti ma adatti in aree di applicazione particolari LISP: (applicazioni IA) un unica struttura dati (lista), operazioni semplici, codice/dati uniformi (liste) APL: (prototipazione rapida) array, molte operazioni SNOBOL4: (manipolazione testi) stringhe, pattern matching Politecnico di Milano - Prof. Sara Comai 17 Storia del linguaggi di ALGOL 68: ortogonalità di concetti, specifica formale (applicazioni accademiche) SIMULA 67: simulazione, esecuzione parallela molto semplice, primo concetto di classe (routine + strutture dati) PASCAL: strutturata, semplicità BASIC: interattività Sperimentazione con nuovi paradigmi Linguaggi orientati agli oggetti: Smalltalk, Eiffel,... Linguaggi logici: PROLOG Concorrenza e modularità: Mesa, Modula-2 Politecnico di Milano - Prof. Sara Comai 18 Storia del linguaggi di Linguaggi funzionali: ML, Miranda Linguaggi orientati agli oggetti: C++, Ada, Eiffel Interfacce visuali: Visual Basic Parallelismo: FORTRAN 90 Linguaggi per sistemi esperti: CLIPS, OPS5 script: Tcl/tk, Perl, Python Programmazione di rete: Java Politecnico di Milano - Prof. Sara Comai 19