Принципы функционирования систем программирования

Принципы функционирования систем программирования. Современные системы

Система программирования и трансляции — очень наукоемкая область программного обеспечения. Организация трансляторов — это было первое применение теоретических достижений науки, которые заключались в следующем. За счет возможности использования тех или иных грамматик (наборов формальных правил построения лексических конструкций и синтаксических правил), можно разделить программную реализацию лексических и синтаксических анализаторов на два компонента. Первый компонент — это программа, которая в общем случае ничего не знает о том языке, который она будет анализировать. Второй компонент — это набор данных, представляющий из себя формальное описание свойств языка, который мы анализируем. Совмещение этих двух компонентов, позволяет автоматизировать процесс построения лексических и синтаксических анализаторов, а также генераторов кода, для различных языков программирования. Современные системы программирования в своем составе имеют средства автоматизации построения компиляторов. Для ОС UNIX есть пакет LEX — пакет генерации лексических анализаторов, и есть пакет YACC — для генерации синтаксических анализаторов. Это все достигается за счет возможности формализации свойств языка, и использования этого формального описания, как параметров для тех или иных инструментальных средств.

Воспользуйтесь поиском по сайту:

studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2023 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.011 с) .

Источник

3)Опишите этапы трансляции. Приведите общую схему транслятора.

На этапе анализа выполняется распознавание текста исходной программы, соз­дание и заполнение таблиц идентификаторов.На этапе синтеза на основании внутреннего представления программы и инфор­мации, содержащейся в таблице (таблицах) идентификаторов, порождается текст результирующей программы. Результатом этого этапа является объектный код. Эти этапы, в свою очередь, состоят из более мелких этапов, называемых фазами компиляции. Компилятор в целом с точки зрения теории формальных языков выступает в «двух ипостасях», выполняет две основные функции.Лексический анализ (сканер) — это часть компилятора, которая читает литеры программы на исходном языке и строит из них слова (лексемы) исходного язы­ка. Синтаксический разбор — это основная часть компилятора на этапе анализа. Она выполняет выделение синтаксических конструкций в тексте исходной програм­мы, обработанном лексическим анализатором. Семантический анализ — это часть компилятора, проверяющая правильность текста исходной программы с точки зрения семантики входного языка. Подготовка к генерации кода — это фаза, на которой компилятором выполняют­ся предварительные действия, непосредственно связанные с синтезом текста ре­зультирующей программы, но еще не ведущие к порождению текста на выход­ном языке.

Генерация кода — это фаза, непосредственно связанная с порождением команд, составляющих предложения выходного языка и в целом текст результирующей программы. Это основная фаза на этапе синтеза результирующей программы. Таблицы идентификаторов (иногда — «таблицы символов») — это специальным образом организованные наборы данных, служащие для хранения информации об элементах исходной программы, которые затем используются для порожде­ния текста результирующей программы.

4)Дайте определение транслятора. Приведите характеристики однопроходных и много проходных трансляторов.

Транслятор – это программа, которая переводит входную программу на исходном (входном) языке в эквивалентную ей выходную программу на результирующем (выходном) языке.

Проход — это процесс последовательного чтения компилятором данных из внеш­ней памяти, их обработки и помещения результата работы во внешнюю память. Чаще всего один проход включает в себя выполнение одной или нескольких фаз компиляции. Результатом промежуточных проходов является внутреннее пред­ставление исходной программы, результатом последнего прохода — результи­рующая объектная программа.Однопроходные компиляторы — редкость, они возможны только для очень про­стых языков. Реальные компиляторы выполняют, как правило, от двух до пяти проходов. Таким образом, реальные компиляторы являются многопроходными. Наиболее распространены двух- и трехпроходные компиляторы, например: пер­вый проход — лексический анализ, второй — синтаксический разбор и семанти­ческий анализ, третий — генерация и оптимизация кода (варианты исполнения, конечно, зависят от разработчика). В современных системах программирования нередко первый проход компилятора (лексический анализ кода) выполняется параллельно с редактированием кода исходной программы (такой вариант по­строения компиляторов рассмотрен далее в этой главе).

Источник

11. Принципы функционирования систем программирования. Функции текстовых редакторов в системах программирования. Компилятор как составная часть системы программирования.

Текстовый редактор в системе программирования — это программа, позволяю­щая создавать, изменять и обрабатывать исходные тексты программ на языках высокого уровня.

В принципе текстовые редакторы появились вне какой-либо связи со средства­ми разработки. Они решали задачи создания, редактирования, обработки и хра­нения на внешнем носителе любых текстов, которые не обязательно должны были быть исходными текстами программ на языках высокого уровня. Эти функции многие текстовые редакторы выполняют и по сей день.

Возникновение интегрированных сред разработки на определенном этапе разви­тия средств разработки программного обеспечения позволило непосредственно включить текстовые редакторы в состав этих средств. Первоначально такой под­ход привел к тому, что пользователь (разработчик исходной программы) работал только в среде текстового редактора, не отрываясь от нее для выполнения ком­пиляции, компоновки, загрузки и запуска программы на выполнение. Для этого

потребовалось создать средства, позволяющие отображать ход всего процесса разработки программы в среде текстового редактора, — такие, например, как ме­тод отображения ошибок в исходной программе, обнаруженных на этапе компи­ляции, с позиционированием на место в тексте исходной программы, содержа­щее ошибку.

Можно сказать, что с появлением интегрированных сред разработки ушло в про­шлое то время, когда разработчики исходных текстов вынуждены были перво­начально готовить тексты программ на бумаге с последующим вводом их в ком­пьютер. Процессы написания текстов и собственно создание программного обеспечения стали единым целым.

Интегрированные среды разработки оказались очень удобным средством. Они стали завоевывать рынок средств разработки программного обеспечения. А с их развитием расширялись и возможности, предоставляемые разработчику в среде текстового редактора. Со временем появились средства пошаговой отладки про­грамм непосредственно по их исходному тексту, объединившие в себе возможно­сти отладчика и редактора исходного текста. Другим примером может служить очень удобное средство, позволяющее графически выделить в исходном тексте программы все лексемы исходного языка по их типам — оно сочетает в себе воз­можности редактора исходных текстов и лексического анализатора компиля­тора.

В итоге в современных системах программирования текстовый редактор стал важ­ной составной частью, которая не только позволяет пользователю подготавли­вать исходные тексты программ, но и выполняет все интерфейсные и сервисные функции, предоставляемые пользователю системой программирования. И хотя современные разработчики по-прежнему могут использовать произвольные средст­ва для подготовки исходных текстов программ, как правило, они все же предпо­читают пользоваться именно тем текстовым редактором, который включен в со­став данной системы программирования.

Компилятор как составная часть системы программирования

Компиляторы являются, безусловно, основными модулями в составе любой сис­темы программирования. Поэтому не случайно, что они стали одним из главных предметов рассмотрения в данном учебном пособии. Без компилятора никакая система программирования не имеет смысла, а все остальные ее составляющие на самом деле служат лишь целям обеспечения работы компилятора и выполне­ния им своих функций.

От первых этапов развития систем программирования вплоть до появления интегрированных сред разработки пользователи (разработчики исходных про­грамм) всегда так или иначе имели дело с компилятором. Они непосредственно взаимодействовали с ним как с отдельным программным модулем.

Сейчас, работая с системой программирования, пользователь, как правило, име­ет дело только с ее интерфейсной частью, которую обычно представляет тексто­вый редактор с расширенными функциями. Запуск модуля компилятора и вся его работа происходят автоматически и скрытно от пользователя — разработ­чик видит только конечные результаты выполнения компилятора. Хотя многие современные системы программирования сохранили прежнюю возможность не­посредственного взаимодействия разработчика с компилятором (это и Makefile, и так называемый «интерфейс командной строки»), но пользуется этими средст­вами только узкий круг профессионалов. Большинство пользователей систем программирования сейчас редко непосредственно сталкиваются с компилято­рами.

На самом деле, кроме самого основного компилятора, выполняющего перевод исходного текста на входном языке в язык машинных команд, большинство сис­тем программирования могут содержать в своем составе целый ряд других ком­пиляторов и трансляторов. Так, большинство систем программирования содер­жат в своем составе и компилятор с языка ассемблера, и компилятор (транслятор) с входного языка описания ресурсов. Все они редко непосредственно взаимодей­ствуют с пользователем.

Тем не менее, работая с любой системой программирования, следует помнить, что основным модулем ее всегда является компилятор. Именно технические характеристики компилятора, прежде всего, влияют на эффективность результи­рующих программ, порождаемых системой программирования.

Компоновщик. Назначение и функции компоновщика.

Источник