Języki programowania
Historia
1
Języki 1-szej generacji
/języki maszynowe/
Algorytmy wyrażone w języku maszynowym komputera (kody
operacji i ich argumenty przedstawiane za pomocą liczb)
Wprowadzenie opisowych nazw komórek pamięci i mnemonicznych
nazw rozkazów, a następnie tłumaczenie ich na język maszynowy
Asemblery
/programy tłumaczące każdy rozkaz programu z
ródłowego
zapisanego w postaci mnemonicznej na jeden rozkaz maszynowy/
156C LD R5, CENA
166D LD R6, PODATEK
5056 ADDI R0, R5, R6
206E ST R0, SUMA
C000 HLT
2
Języki 2-giej generacji
Języki asemblerowe
Systemy nazw mnemonicznych służących do
reprezentacji programów
Programowanie składa się z małych kroków
Programy nie dają się łatwo przenosić na
komputery o innej architekturze
3
Języki 3-ej generacji
/niezależne od komputera/
Zastosowanie konstrukcji pierwotnych
niezależnych od komputera (FORTRAN,
COBOL)
Konieczny kompilator
Translatory
Interpretery  wykonują instrukcję w miarę
ich tłumaczenia
4
Języki 4-tej generacji
używają graficznych systemów dialogu z
użytkownikiem lub opisu w języku
naturalnym
CA-Visual Objects
Delphi
Clarion
Magic
5
Paradygmaty programowania
6
Ewolucja paradygmatów
programowania
LISP ML Scheme
Funkcyjny
SIMULA C++ Ada 95
Obiektowy
Smalltalk Visual Basic Java
Języki maszynowe FORTRAN BASIC C Ada
Imperatywny
COBOL ALGOL APL Pascal
GPSS Prolog
Deklaratywny
/na czym polega problem?/
7
Implementacja języków
programowania
8
Translacja
Proces przekształcania programu z
jednego języka na drugi.
program z
ródłowy
program wynikowy
9
Konsolidacja i ładowanie
W większości języków programowania można
niezależnie od siebie pisać i kompilować
poszczególne moduły programu.
Konsolidacja polega na połączeniu wielu
programów wynikowych (powstałych w wyniku
niezależnych translacji) w jeden kompletny tzw.
moduł ładowalny.
Program ładujący umieszcza ten moduł w
pamięci.
10
Pełny proces przygotowania programu do
wykonania w języku wysokiego poziomu
składa się z trzech kroków:
translacji
konsolidacji
załadowania
11
Podstawowe pojęcia
Aspekty języka programowania:
Syntaktyka (składnia) - zbiór reguł
określający formalnie poprawne
konstrukcje językowe
Semantyka - opisuje znaczenie
konstrukcji językowych
Pragmatyka - opisuje wszystkie inne
aspekty języka
12
Proces translacji składa się z trzech faz:
analizy leksykalnej
 tworzy ciąg tokenów (leksemów)
analizy składniowej
- rozpoznaje gramatyczną strukturę
programu
/języki o ustalonym formacie, o dowolnym formacie/
generowania kodu
- tworzenie programu w języku
maszynowym
13
Analiza składniowa
Słowa kluczowe
Słowa zastrzeżone
Diagramy składniowe
Drzewa składniowe
14
Sposoby opisu składni języka
Notacja BNF (Backus-Naur Form)
Notacja EBNF (Extended Backus-Naur Form)
Diagramy syntaktyczne (Syntax Diagram)
15
Elementy notacji EBNF
Symbole pomocnicze (nieterminalne -
wymagają dalszego opisu)
Symbole końcowe (terminalne)
Produkcje
Metasymbole
< > - symbol pomocniczy
::= - symbol produkcji
| - symbol alternatywy
{ } - powtórzenie 0 lub więcej razy
[ ] - wystąpienie 0 lub 1 raz
16
Przykład
Przykład (EBNF)
::= 0|1|2|3|4|5|6|7|8|9
::= {}
::= | + | -
Przykład (BNF)
::= 0|1|2|3|4|5|6|7|8|9
::= |
::= | + | -
17
Diagramy składniowe
A::=x|(B)
B::=AC
C::={+A}
( )
( B )
B
A
A )
(
A
x
A +
B
B x
A C
A C
C
C
A +
A +
18
program p1;
var i,j: integer;
begin
j:=i+1;
end.
Analiza leksykalna:
program p1 ; var i j : integer begin := +1 end .
Analiza składniowa:
drzewo rozbioru składniowego, tabela symboli:
nazwa leksem typ
:=
id1 i integer
id2 +
id2 j integer
MOV id1, R1
id1 1
ADD R1, #1.0
19
MOV R1, id2
wyrażenie
+
składnik
wyrażenie
-
x
x+y
*
składnik
x*y
składnik
wyrażenie
x*y-z
/
x+y*z
x
x/y+(x+y)
y
z
20
w
drzewo składniowe
s - w
x*y-z
s
s *
w
z
z
x s
s
y
21
if W1 then if W2 then I1 else I2
if-then-else
if
if then else
Wyr Instr Instr
if (w1)
if(w2)
instrukcja
I1;
instrukcja
else
I2;
then
Wyr Wyr
if if
instrukcja instrukcja
then
instrukcja
else
w1 w1
if (w1)
I2
{
instrukcja
if(w2)
then
Wyr
if if
if
Wyr
I1;
instrukcja instrukcja
then else
}
I1
else
w2 I1 I2 w2
I2;
22