Classificazioni dei linguaggi di programmazione

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1 Il Sftware (prgrammi) può essere classificat cme: di sistema di base (Sistema Operativ, cmpilatri,, interpreti 1 ) prgrammi applicativi (editr di test, fgli elettrnici, data base.) linguaggi di prgrammazine Classificazini dei linguaggi di prgrammazine Classificare i linguaggi 2 di prgrammazine serve per delinearne le caratteristiche e capire se e quand un linguaggi sia idne a rislvere un dat prblema risparmiand temp e brutte srprese in fase di svilupp. Un stess linguaggi può essere inquadrat cntempraneamente in più classificazini. Senza essere esaustivi 3, si illustran di seguit le classificazini più usuali: Classificazine per paradigma Nel crs degli anni, a vlte per esigenze applicative, a vlte per pura ricerca terica, sn nati apprcci e sttapprcci (detti paradigmi di prgrammazine) diversi alla sluzine del prblema di dare al calclatre gli strumenti per restituire un risultat crrett a frnte di un elabrazine di dati che cnsce che devn essere inseriti dall estern. 1 Tra i livelli di funzinalità di un calclatre si definisce sftware di svilupp quell insieme di prgrammi che cnsentn di sviluppare le applicazini definite dall utente: editr, cmpilatri, interpreti e linker-lader ciè prgrammi capaci di tradurre sequenze di istruzini frmulate in linguaggi di prgrammazine in sequenze di numeri in un cdice cmprensibile dal calclatre 2 Per una classificazine dei linguaggi di prgrammazine in termini di generazini vedi n-line. 3 Meritan un discrs a parte i linguaggi e tecnlgie nati cn l avvent di Internet.

2 Esistn diversi paradigmi di prgrammazine anche se è difficile delineare un cnfine precis tra l un e l altr e capire cme e quant alcuni derivin dipendan da altri. Semplificand al massim, è pssibile identificare almen due grandi macrfamiglie crrispndenti a due diversi mdi di intendere i meccanismi di risluzine di un generic prblema: paradigma di tip prcedurale se affrntand i prblemi in md tradizinale si segun le tre fasi seguenti: Cnscenza e studi della realtà ( cntest) da cui è tratt il prblema Cmprensine del prblema ( csa si vule) Ricerca di una strategia ( idea) rislutiva per il prblema ( cme ) e sintesi della prcedura rislutiva (algritm e/ prgramma) per un esecutre Il paradigma prcedurale prevede l esecuzine di sequenze di istruzini; il fluss lgic è reglat da strutture che cnsentn di scegliere un percrs alternativ di ripetere un istruzine più vlte; il prblema è scmpst in una serie di prcedure di tip algritmic al fine di individuare cme rislverl. Esempi di linguaggi per un apprcci prcedurale: linguaggi imperativ (strutturat ad esempi C, Pascal, ) p (ad esempi Java, C++, ) cncrrente distribuit paradigma di tip nn prcedurale (dichiarativ) che prevede invece di: Specificare la cnscenza della realtà e il prblema in un linguaggi di specifica Affidare all interprete del linguaggi la sluzine Il paradigma dichiarativ invece (linguaggi lgici, funzinali, di interrgazine per DB relazinali) richiede al prgrammatre di descrivere le situazini e le relazini lgiche che legan gli ggetti in gic ma nn di dettagliare le strategie rislutive: è l interprete del linguaggi, in base alle cnscenze acquisite, a frmulare le rispste ai prblemi psti. Esempi di linguaggi per un apprcci dichiarativ: linguaggi di interrgazine per DB relazinali lgic (Prlg) funzinale (Lisp) NB: il linguaggi C++ accetta un apprcci mist cmprtandsi sia cme linguaggi ad apprcci prcedurale sia cme linguaggi OO (il linguaggi Object Oriented deriva strettamente dal paradigma prcedurale: ne differisce piché tende a raggruppare le prcedure e i dati da esse trattati in ambienti chiusi detti ggetti) permettend al prgrammatre di lavrare in md prcedurale per rislvere prblemi semplici e passare alla mdalità ad ggetti nel cas di elabrazini di particlare cmplessità sfruttand quel prcess che isla przini rilevanti di cdice a vantaggi della leggibilità e facilità di debug del cdice stess cme nel cas di applicazini che richiedn scrittura di algritmi cmplessi e particlarmente vluminsi.

3 Classificazine per livell linguaggi di bass livell sn quelli legati ai dispsitivi hardware (l assembler specific del micrprcessre in us) che permettn un dialg dirett cn la CPU, la memria ed i periferici sfruttandne al massim le ptenzialità. Vantaggi: gestine ttimizzata delle risrse e massima efficienza cn cdice men pesante (ciè minr ccupazine di memria) Svantaggi: necessaria perfetta cnscenza dei dispsitivi e dell assembler tipic del micrprcessre in us; cdice nn prtabile su piattafrme (hw/sw) diverse. linguaggi di alt livell sn quelli nati per gestire strutture dati astratte e teriche permettend al prgrammatre di cncentrarsi sl sugli aspetti algritmici senza gestire fisicamente i dispsitivi Vantaggi: prgrammazine rientata all us di mduli (insieme di funzini dett libreria standard) che cnsentn rius e prtabilità del cdice Svantaggi: gestine flessibile ma nn ttimizzata delle risrse ed efficienza che dipende dall implementazine della libreria standard NB: il linguaggi C pssiede le caratteristiche di entrambi i livelli infatti nasce cn le seguenti specifiche: essere cntempraneamente un linguaggi per scrivere prcedure cmplesse ed un cdice decisamente ttimizzat; un linguaggi per affrntare in md efficace prblematiche mlt diverse. Viene pertant cnsiderat di medi livell. Classificazine per frmat del cdice linguaggi cmpilati Si succedn le seguenti fasi nella realizzazine di un prgramma: 1. la prima fase cnsiste nell editing ciè la scrittura del prgramma srgente: test ASCII 2. la secnda nella cmpilazine ciè la traduzine cn cntrll sintattic prducend un file ggett (cn estensine.bj) in linguaggi esadecimale interpretabile da una particlare CPU 3. la terza è la fase di building (cstruzine) linker: cllegament cn librerie e mappatura degli indirizzi cn prduzine del file eseguibile (cn estensine.exe) per caricament (lader) in RAM ad un determinat indirizz fisic 4. esecuzine linguaggi interpretati cme il Basic dve la traduzine avviene al mment dell esecuzine run time linguaggi semicmpilati (ad esempi Java linguaggi interpiattafrma) cn fase di precmpilazine e prduzine di bytecde cmpatibile cn architetture diverse.

4 Linguaggi cmpilati Fasi nella realizzazine di un prgramma (nel cntest della prduzine di SW per rislvere prblemi)

5 Fasi nella realizzazine di un prgramma (nel cntest della prduzine di SW per rislvere prblemi) Linguaggi interpretati Editing: elabrazine test Prgramma srgente (frmat test) traduzine simultanea al run time ciè al mment dell esecuzine dell istruzine

6 Fasi nella realizzazine di un prgramma (nel cntest della prduzine di SW per rislvere prblemi) Linguaggi semi-cmpilat, interpiattafrma Bytecdes: istruzini per macchina virtuale indipendenti dalla macchina reale (micrprcessre Intel piuttst che Mtrla) e indipendenti dal SO (crss platfrm).

7 Linguaggi Java interpiattafrma: particlare attenzine alla sicurezza ricchezza di prcedure dispnibili (Applicatin Prgramming Interface) che permettn di evitare ai prgrammatri di scrivere tutte le funzini dal nulla JVM (Java Virtual Machine): macchina virtuale Java, il cmpnente della piattafrma Java che traduce al vl ed esegue i prgrammi tradtti in bytecde. La dispnibilità di implementazini della macchina virtuale Java per diversi ambienti perativi è la chiave della prtabilità di Java, prclamata nell slgan write nce, run everywhere ("scrivi una vlta, esegui dappertutt"). La macchina virtuale realizza infatti un ambiente di esecuzine mgene, che nascnde al sftware Java (e quindi al prgrammatre) qualsiasi specificità del sistema perativ sttstante.