BLM210 HAFTA 1 INTRODUCTION (GİRİŞ)

Transkript

1 1 BLM210 HAFTA 1 INTRODUCTION (GİRİŞ) 1.1 REASONS FOR STUDYING CONCEPTS OF PROGRAMMING LANGUAGES (PROGRAMLAMA DİLLERİNİN PRENSİPLERİNİ İNCELEMENİN SEBEPLERİ) Increased capacity to express ideas (Fikirleri ifade etmek için artan kapasite, yeterlik) o Natural languages (doğal diller): The depth at which people can think is influenced by the expresssive power of the language they use. İnsanların düşünce derinliği, kullandıkları dilin ifade gücünden etkilenir. o Programming languages (Programlama dilleri): The languages of program development place limits on: Diller program geliştirme sürecinde aşağıdakilere sınır koyar: Control structures (Kontrol yapıları) Data structures (Veri yapıları) Abstraction (Soyutlama) Algorithm design (Algoritma tasarımı) Software development improves with awareness of a wider variety of languages. Yazılım geliştirme daha geniş çeşitlilikte diller olduğu bilinirse iyileşir. o Although not all languages support all program structures, the features of supporting languages can be used through simulating. The study of programming languages builds an appreciation of valuable language features. Her dil her program yapısını desteklemese de, destekleyen dillerin özellikleri diğer dillerde benzetilerek kullanılabilir. Programlama dillerinin çalışılması dillerin değerli özelliklerini idrak etmeyi sağlar. Example: Associative arrays in Perl can be simulated in C. Örnek: Perl in ilişkili dizi kavramı C de benzetilebilir. Improved background for choosing appropriate languages (Uygun dilleri seçerken ilerlemiş deneyim) Increased ability to learn new languages (Yeni dilleri öğrenmede artan yetenek)

2 2 o Example: Those who have learned object-oriented programming (OOP) concepts will learn C# (C sharp) easier. Örnek: Nesne-yönelimli programlama kavramlarını bilenler C# ı daha kolay öğrenir. o Example: Knowing the grammar of your native language will make you learn a second language more easily. In turn, the second language you learned will make you learn your native language better. Örnek: Kendi anadilinin dilbilgisini iyi bilen kişi ikinci bir dili kolay öğrenir. Öğrendiği ikinci dil, anadilini ona daha da iyi öğretir. o To learn a new language, one must know the vocabulary, fundamental concepts, promotional literature related to programming languages and compilers. Yeni bir dil öğrenmek için, programlama dilleri ve derleyicilere ilişkin söz dağarcığı, temel kavramlar ve gelişen kaynakça bilinmelidir. Better understanding the significance of implementation (Gerçeklemenin önemini daha iyi anlamak) o Knowing implementation issues lets us better understand why they were designed in the way they are. Gerçeklemede karşılaşılan sorunları bilmek, dillerin neden oldukları şekilde tasarlandığını anlamaya yardım eder. o A language can be used more intelligently as it was designed to be used. Diller tasarlandıkları amaca uygun daha akıllı biçimde kullanılabilir. o Understanding implementation issues allows us to visualize how a computer executes various constructs and solve efficiency issues (ex: subprogram calls). Gerçekleme meselelerini bilmek bize bilgisayarın çeşitli program yapılarını koşarken ne yaptığı konusunda fikir verir ve verimlilik konusunda daha dikkatli davranmamızı sağlar (ör: altprogram çağrıları). o Studying compiler design is also related to the previous two items. Derleyici tasarımı da önceki iki maddede ifade edilenlerle ilintilidir. Better use of languages that are already known (Önceden bilinen dillerin iyi kullanımı) Overall advancement of computing (Hesaplama/programlama nın bütünüyle gelişmesi) o Example: Many people believe it would have been better if ALGOL replaced Fortran in early 60 s. Örnek: Birçok insan 60 larda ALGOL, Fortran yerine kullanılmış olsaydı, daha iyi olabilirdi inancında.

3 1.2. PROGRAMMING DOMAINS (PROGRAMLAMA ALANLARI) Scientific applications (Bilimsel uygulamalar) 3 o Digital computers (sayısal hesaplayıcılar), Fortran, ALGOL60 40 s,50 s,60 s o Floating point operations (Kayan nokta: reel sayı işlemleri) o Primary concern is efficiency (Ana kaygı verimlilik) Business applications (İş uygulamaları) o 50 s, COBOL (1960) o Elaborating reports, decimal number and character data, decimal arithmetic Rapor düzenleme, 10 luk taban sayı ve karakter verisi, 10 luk tabanda aritmetik Artificial intelligence (Yapay zeka) o Symbolic rather than numeric computation, flexibility Sayısaldan daha çok sembolik hesaplama, esneklik o LISP (1959), Prolog (70 s), C, Scheme Systems programming (Sistem programlama) o Systems software The operating system (OS) and programming support tools of a computer system Sistem yazılımı İşletim sistemi (OS) ve bilgisayar sisteminin program destek araçları o Lower level features such as software interfaces to external devices are needed. Harici aygıtlara yazılım arayüzleri gibi alt düzey özellikler gerekir. o IBM PL/S Digital BLISS Burroughs Extended ALGOL C, C++ o UNIX operating system (işletim sistemi (written in C, tamamen C de yazıldı)) Web software (Ağ yazılımı) o HTML markup language (işaretleme dili), not a programming language (programlama dili değil) o Java, Scripting languages ( Betik (komut verme) diller) JavaScript, PHP

4 1.3 LANGUAGE EVALUATION CRITERIA (DİL DEĞERLENDİRME ÖLÇÜTLERİ) 4 Basitlik, diklik (ortogonallik), veri tipleri, sözdizimi tasarımı, soyutlama desteği, anlatımcılık (ifade gücü), tip kontrolü, olağandışı durum işleme, kısıtlı örtüşme (farklı ad kullanma) READABILITY = Okunabilirlik WRITABILITY = Yazılabilirlik RELIABILITY = Güvenilirlik In the beginnings, primary concern Efficiency (Başlarda, ana kaygı Verimlilik) Transformation (dönüşüm) ::: Machine (bilgisayar) Human (insan) Transformation (dönüşüm) ::: Coding (kodlama) Maintenance (bakım) Readability (Okunabilirlik) Overall simplicity (Bütüncül basitlik) o Learning a small subset of features Özelliklerin küçük bir alt kümesini öğrenmek o Feature multiplicity: more than one way to perform the same task Özellik çeşitliliği: aynı işi birden fazla yolla yapabilme o Operator overloading (İşleçlere ek anlam yükleme) o Carrying simplicity too far can cause less readable programs. Basitliği çok ileri taşımak daha az okunur programlara yol açabilir. Ex: Assembly language (çevirici dili)

5 5 Orthogonality (Diklik) o A relatively small set of primitive constructs can be combined in a relatively small number of ways to build the control and data structures of the language. Furthermore, every possible combination of primitives is legal and meaningful. Görece az sayıda basit yapı görece az sayıda biçimde bir araya getirilerek dilin kontrol ve veri yapıları oluşturulabilir. Ayrıca, basit yapıların her olası birleştirilmesi geçerli ve anlamlıdır. Ex: Four data types (integer, float, double, character) and two type operators (array, pointer) Ör: 4 veri tipi (tamsayı, kayan nokta, çift duyarlıklı kayan nokta, karakter) ve 2 tip işleci (dizi, işaretçi) o Orthogonality follows from symmetry of relations among primitives. Diklik basit yapılar arasındaki ilişkinin simetrisiyle bağlantılıdır. Example: IBM mainframe (ana sistem - büyük bilgisayar) not orthogonal (dik değil) Example: VAX orthogonal (dik) o Orthogonality simplicity (Diklik basitlik) o Too much orthogonality can cause problems such as unnecessary complexity, an explosion of combinations of primitive constructs (because there are too many). Çok fazla diklik gereksiz karmaşıklık ve basit yapıların (çok sayıda oldukları için) birleşmelerinde sayıca patlama gibi sorunlara yol açabilir.

6 6 o Simplicity: combination of relatively small number of primitive constructs and limited use of the concept of orthogonality Basitlik: görece az sayıda basit yapıların birleştirilebilmesi ve diklik kavramının sınırlı kullanımı Data types (Veri tipleri) Syntax design (Sözdizimi = gramer = dilbilgisi tasarımı) o Special words (özel sözcükler) Ex: C while, class, for end to terminate compound groups (birleşik grupları sonlandırmak için) Fortran95, Ada end if, end loop o Using reserved words for variable names is confusing. Ayrılmış sözcükleri değişken adlarında kullanmak kafa karıştırıcıdır. o Form and meaning (biçim ve anlam) Writability (Yazılabilirlik) Semantics (meaning) should follow directly from syntax or form. Anlam biçim veya sözdiziminden çıkarılabilmeli. A measure of how easily a language can be used to create programs for a chosen problem domain Bir problem alanında bir dilin program oluşturmak için ne kolaylıkla kullanılabileceğinin ölçüsü Comparisons must be in the same problem domain. Karşılaştırma aynı problem alanında olmalı. o Ex: Visual Basic (VB) is more writeable than C for GUI (graphical user interface) design. On the other hand, C is more writeable than VB for systems programming. Ör: Visual Basic (VB) grafik kullanıcı arayüzü (GUI) yazmada C den daha üstündür. C ise sistem yazılımı üretmede daha yazılabilirdir. Simplicity and orthogonality (Basitlik ve diklik) Support for abstraction (Soyutlama desteği) o Abstraction The ability to define and then use complicated structures or operations in ways that allow many of the details to be ignored Soyutlama Detayları göz ardı etmeye izin veren şekilde, karmaşık yapı ve işlemleri tanımlayıp kullanabilme yeteneği

7 7 o Degree of abstraction of a language and naturalness of expression are vital for writability. Bir dilin soyutlama derecesi ve ifade doğallığı yazılabilirlik açısından önemlidir. o Ex: Process abstraction subprogram calls Ör: Süreç (işlem) soyutlaması altprogram çağrıları o Ex: Data abstraction binary tree implementation in C++ with a class and two pointers Ör: Veri soyutlaması C++ da bir sınıf ve 2 işaretçiyle ikili ağaç gerçeklemesi Expressivity (İfade edebilirlik) o It means that a language has relatively convenient, rather than cumbersome, ways of specifying computations. Bir dilin zor değil, görece uygun yollarla hesaplamaları belirtebilmesidir Reliability (Güvenilirlik) Ex: Ex: for (counting loops (sayan döngüler)) Reliable program: program which performs to its specifications under all conditions Güvenilir program: her koşulda tarifine uygun çalışan program Type checking (tip kontrolü) o Type checking done at either compile or run time. Compile time is desirable. Tip kontrolü derleme zamanında ya da çalışma zamanında yapılmalı. Derleme zamanı daha tercih edilir. o Ex: Type check failure: Subprogram calls in C (corrected later) Ör: Tip kontrolü arızası: C deki altprogram çağrıları (sonra düzeltildi) Exception handling (olağandışı durum işleme) o Ada, C++, Java, C# ( ) C (X) Aliasing (örtüşme = başka isim kullanabilme) o having two or more distinct names that can be used to access the same memory cell aynı bellek hücresine erişmek için iki ya da daha fazla isim kullanma Ex: Pointers in C (C de işaretçiler) Readability and writability (okunabilirlik ve yazılabilirlik) Cost (Maliyet) Cost of training programmers (programcıları eğitme maliyeti) Cost of writing programs (writability)

8 8 Program yazma maliyeti (yazılabilirlik) Cost of compiling programs (programları derleme maliyeti) Cost of executing programs (programları çalıştırma maliyeti) o Run-time checks slows programs (Çalışma zamanı kontrolleri yavaşlamaya yol açar) Compilers may optimize code for faster execution. Derleyiciler daha hızlı program çalışması için kodu iyileştirebilirler. Cost of language implementation systems (dilin gerçekleme sistemlerinin maliyeti) Cost of poor reliability (Zayıf güvenilirlik maliyeti) Cost of maintaining programs (programlara bakım yapma (değiştirme) maliyeti) Development, maintenance and reliability are the most important cost factors. Geliştirme, bakım ve güvenilirlik en önemli üç maliyet öğesidir Other criteria (Öbür ölçütler) Portability (taşınabilirlik) Generality and well-definedness (Genellik ve iyi-tanımlanmışlık) 1.4. INFLUENCES ON LANGUAGE DESIGN (DİL TASARIMI ÜZERİNDEKİ ETKİLER) Other factors than those in previous section influence language design. Önceki bölümde söz edilenlerden başka etkenler de dil tasarımını etkiler Computer architecture (Bilgisayar mimarisi) von Neumann architecture (mimarisi), imperative languages (buyurgan diller) Programs and data stored in same memory Programlar ve veri aynı bellekte tutulur CPU (central processing unit) which executes instructions and memory are separate. Komutları koşan (çalıştıran) merkezi işlem birimi (CPU = işlemci) ve bellek birbirinden ayrıdır.

9 von Neumann architecture is shown below (von Neumann mimarisi aşağıdaki gibidir). 9 Memory = bellek (hafıza) Results of operations = işlemlerin sonuçları Instructions and data = komutlar ve veriler Input and output devices = Girdi ve çıktı cihazları Arithmetic and logic unit = aritmetik ve mantık birimi Control unit = kontrol birimi Imperative languages (Buyurgan diller) o Variables (değişkenler) Memory cells (Bellek hücreleri) o Assignment statements (atama komutları) piping operation (iletişim tüneli işlemi) Operands in expressions are piped from memory to CPU İfadelerdeki işlenenler bellekten CPU ya iletilir. The result of evaluating the expression is piped back to the memory cell represented by the left side of the assignment. Değeri hesaplanan ifadenin sonucu, atama komutunun soluyla gösterilen bellek hücresine iletilir. Executing iterations is fast because (Yinelemelerin koşulması hızlıdır çünkü) Instructions are stored in adjacent cells in memory. Komutlar bellekte komşu hücrelerde tutulur. Repeating the execution of a section of code requires only a branch instruction.

10 10 Bir kod parçasının koşmasını tekrarlamak yalnızca bir dallanma komutu gerektirir. Although recursion is sometimes more natural, its use may be discouraged because iterations are efficient. Bazen daha doğal olsa da, yinelemelerin koşulması verimli olduğundan, özyinelemelerin kullanımından vazgeçilebilir. FETCH-EXECUTE cycle (AL-KOŞ döngüsü) initialize = ilk değerini vermek repeat = tekrarla forever = sonsuza dek end = bitir point to = işaret etmek program counter = program sayacı Program counter CPU register holding the memory address of the next instruction to be executed Program sayacı Koşulacak sıradaki komutun bellek adresini tutan işlemci yazmacı increment = değerini bir attır decode = şifre çöz (anlamlandır) execute = koş (çalıştır) decode the instruction examine the instruction to specify the action it specifies komut şifresini çözme komutun yapacağı eylemi belirlemek için incelenmesi Program terminates with a Stop instruction. Dur komutuyla program çalışması durur. Stop rarely executed ( Dur nadiren koşulur) Instead, control transfers from the OS to a user application for execution and then back to the OS when the execution is complete. Bunun yerine, kontrol işletim sisteminden koşması için bir kullanıcı uygulamasına sonra da koşma bitince yeniden işletim sistemine aktarılır.

11 11 In a computer system where multiple user programs are in memory at the same time, the process is far more complex. Aynı anda birden çok kullanıcı programının bellekte olduğu durumlarda, süreç daha karmaşıktır. Functional = applicative languages (İşlevsel = uygulayıcı diller) o Means of computation is by applying functions on given parameters. Hesaplama, verilen parametrelere fonksiyonlar (işlevler) uygulanarak yapılır. o Programming can be done in a functional language without the kind of variables that are used in imperative languages, without assignment statements, and without iteration. Buyurgan dillerdekine benzer değişkenler, atama komutları ve yinelemeler olmadan; işlevsel dillerde programlama yapılabilir. o Although functional languages (like Scheme) have many benefits, they are not likely to replace imperative languages until a non-von Neumann architecture computer, allowing the eficient execution of programs in functional languages, is designed and widely used. İşlevsel dillerin (Scheme gibi) çok yararları olduğu üstünde görüşler olmakla beraber, von Neumann mimarisi dışında bir mimariye sahip ve işlevsel dillerde yazılmış programları verimli biçimde koşabilecek bir bilgisayar tasarlanıp kullanılmadan önce, bu dillerin buyurgan dillerin yerine geçmesi beklenmemektedir Programming design methodologies (Programlama tasarım yöntemleri) 60 s, 70 s intense analysis on software development and programming language design 60 lar, 70 ler yazılım geliştirme ve programlama dili tasarımında yoğun çözümlemeler Hardware costs decreased, programmer costs increased. Donanım maliyeti azalırken programcı maliyeti arttı. Programs were being written for more complicated tasks. Daha karmaşık görevler için programlar yazılmaya başladı. Top-down design and stepwise refinement Yukarıdan-aşağı tasarım ve adım-adım iyileştirme Discovered deficiencies of languages (Dillerin keşfedilen eksiklikleri) o Incomplete type checking (Eksik tip kontrolü) o Inadequacy of control statements (Kontrol komutlarının uygunsuzluğu) Late 70 s shift from procedure-oriented to data-oriented programming design 70 lerin sonu yordam (altprogram) yönelimli program tasarımından veri-yönelimliye geçiş o Emphasis on data design and abstract data types

12 12 Veri ve soyut veri tipleri tasarımı üzerine vurgu o SIMULA67 limited support of data abstraction (sınırlı veri soyutlama desteği) Early 80 s (80 lerin başı) Object-oriented design (Nesne-yönelimli tasarım) o Data abstraction (Veri soyutlaması) Encapsulating processing with data objects (İşlemeyi veri nesneleriyle beraber sarmalama) o Controlling access to data (Veriye erişimi kontrol etme) o Inheritance (kalıtım) o Dynamic = run time method binding ( Dinamik = çalışma zamanı yöntem bağlaması) More flexible use of inheritance (Kalıtımın daha esnek kullanımı) o Smalltalk (1989) o Support for OOP in imperative languages (buyurgan dillerdeki nesne yönelimli tasarım desteği) Ada 95, Java, C++, C# o Support for OOP in functional languages (işlevsel dillerdeki nesne yönelimli tasarım desteği) CLOS, F# o Support for OOP in logic languages (mantıksal dillerdeki nesne yönelimli tasarım desteği) Prolog LANGUAGE CATEGORIES (DİL SINIFLARI) Imperative (Buyurgan) Functional (İşlevsel) Logic (Mantıksal) Object-oriented (Nesne yönelimli) Visual language (a subcategory of imperative languages) Görsel dil (Buyurgan dillerin alt kategorisi) o Ex:.NET languages (.NET dilleri) Scripting language (betik dil)

13 13 o Ex: Perl, Javascript, Ruby Rule-based language (kural-tabanlı dil) o Order of execution of rules is not important. Kuralların koşma sırası önemli değil. o Ex: Prolog Markup/programming hybrid languages (İşaretleme/programlama karma dilleri) o Ex: HTML, XML, Java Server Pages Standard Tag Library (JSTL), extensible Stylesheets Language Transformations (XSLT) 1.6. LANGUAGE DESIGN TRADE-OFFS (DİL TASARIMINDA ÖDÜNLEŞİM (KAR-ZARAR)) There are so many important but conflicting criteria, that their reconciliation and satisfaction is a major engineering task. (Hoare, 1973) O kadar çok önemli ama çelişen ölçüt var ki bunların uzlaşması ve tümünü sağlamak büyük bir mühendislik problemi. Reliability X Cost of execution (Güvenilirlik X Çalışma maliyeti) Ex: APL Readability X Writability (Okunabilirlik X Yazılabilirlik) o Many array operators so short codes can be written for many tasks. Çok dizi işleci olduğundan birçok iş için kısa kod yazılabilir. o Understanding the short code is poor for the inexperienced. Tecrübesi olmayan için kısa kodu ve ne yapıldığını anlamak zor IMPLEMENTATION METHODS (GERÇEKLEME YÖNTEMLERİ) Instructions = macroinstructions (a set of microinstructions) Komutlar = makrokomutlar (mikrokomutlar kümesi) Machine language of a computer = set of instructions that the computer understands Bilgisayarın makine dili = Bilgisayarın anladığı komutlar kümesi In theory, it is possible to design and build a computer with a high-level language as its machine language but it would be inefficient and expensive. Teoride, bir bilgisayarı yüksey-düzey bir programlama dilini makine dili olarak tasarlayıp yapmak mümkün olsa da bu süreç çok verimsiz ve pahalıdır. Furthermore, such a design and build would be highly inflexible because using it with other highlevel languages would be very difficult.

14 14 Ayrıca, böyle bir tasarım ve yapım, yapılan dili diğer yüksek-düzey dillerle kullanmak çok zor olacağından, esneklikten çok yoksun olurdu. A more practical design implements machine language at a lower level which consists of primitive operations that are commonly needed, and provide an interface to high-level languages via systems software. Daha pratik bir tasarım, daha düşük bir düzeyde, sık kullanılan basit işlemlerden oluşan makine dilini gerçeklemek ve yüksek-düzey dillere sistem yazılımı aracılığıyla bir arayüz sağlamak olabilir. A language implementation system is not sufficient. Bir dil gerçekleme sistemi yetmez. We also need a larger collection of programs called the operating system (OS). İşletim sistemi (OS) denilen daha büyük bir programlar grubuna da ihtiyaç duyulur. Higher level primitives are supplied by the OS. Daha üst düzey basit işlemleri, işletim sistemi (OS) sunar. OS primitives provide the following (İşletim sistemi basit işlemleri aşağıdakileri sağlar): o System resource management (sistem kaynakları yönetimi) o Input and output operations (girdi ve çıktı işlemleri) o A file management system (bir dosya yönetim sistemi) o Text and/or program editors (metin ve/veya program düzenleyicileri) o Various other commonly used functions (Diğer yaygın kullanılan işlevler) Language implementation systems require many OS facilities and interface with the OS rather than the processor (CPU). Dil gerçekleme sistemleri çok sayıda işletim sistemi imkanından yararlandığı için, işlemci (CPU) ile doğrudan değil, işletim sistemi arayüzüyle haberleşirler.

15 15 Virtual computers of languages (Dillerin sanal bilgisayarları) Compilation (Derleme) Compiler implementation (Derleyici gerçeklemesi) Programs are translated to machine language and directly executed. Programlar makine diline çevrilir ve doğrudan koşulur. Fast program execution once translation is complete (Ex: C, COBOL, C++, Ada) Çevrim tamamlandığında hızlı program çalışması

16 Source language (Kaynak dili) the language that a compiler translates (derleyicinin çevirdiği dil) 16 Source program = kaynak programı Optimization = Eniyileme Lexical analyzer = sözlüksel çözümleme Parse tree = Ayrıştırma ağacı Syntax analyzer = sözdizim çözümlemesi Symbol table = sembol tablosu Intermediate code generator and semantic analyzer = Ara kod üreteci ve anlam çözümleyici

17 17 Lexical units (Sözlüksel birimler) o Identifiers (kimlik tanıtıcı, tanımlayıcı) o Special words (özel sözcükler) o Operators (işleçler) o Punctuation symbols (noktalama sembolleri) o Comment lines are ignored (Yorum satırları gözardı edilir). Parse trees (ayrıştırma ağaçları) hierarchical structures (hiyerarşik yapılar) Intermediate code generator (ara kod üreteci) such as assembly language (çevirici dili gibi) Semantic analyzer (anlam çözümleyici) o Checks errors like type errors (tip hataları gibi hataları kontrol eder) o These errors are hard to detect during syntax analysis. Bu hatalar sözdizim çözümlemede bulunması zor hatalardır. Symbol table (sembol tablosu) o Database for compilation (Derleme için veri tabanı) o Type and attribute information of each user-defined name Kullanıcının tanımladığı her ada ait tip ve özellik bilgisi o Placed by syntax and lexical analyzers Sözdizim ve sözlüksel çözümleyiciler tarafından oluşurulur o Used by semantic analyzer and code generator Anlam çözümleyici ve kod üreteci tarafından kullanılır Most user programs require programs from the OS. Çoğu kullanıcı programı OS programlarına ihtiyaç duyar. o Compiler builds calls to required system programs (ex: for input and output) Derleyici gereken sistem programlarına çağrılar oluşturur (ör: girdi ve çıktı) o Linking connecting the user program to the system programs by placing the addresses of the entry points of the system programs in the calls to them in the user program. Bağlama Kullanıcı programı tarafından çağrılan sistem programlarının giriş adreslerine yer verilerek kullanıcı programıyla sistem programlarının bağlanması

18 18 o User and system code together = load module or executable image Kullanıcı ve sistem kodu birarada = yükleme modülü (program birimi) ya da koşulabilir imge (kopya) o Linking and loading (sometimes just linking) collecting system programs and linking them to user programs Bağlama ve yükleme (bazen sadece bağlama) sistem programlarını toplayıp kullanıcı programlarına bağlama o Linker (bağlayıcı) Sistem program for linking (Bağlamayı yapan sistem programı) o Linker may link user programs to other user programs. Bağlayıcı, kullanıcı programlarını diğer kullanıcı programlarına da bağlayabilir. von Neumann bottleneck (von Neumann darboğazı) o Connection between the processor and memory İşlemci ile bellek arasındaki bağlantı o Determines the speed of computer Bilgisayarın hızını belirler o Execution at CPU is fast (İşlemcide koşma hızlıdır) o Transmission between CPU and memory is slower İşlemci ile bellek arası iletim daha yavaştır Pure interpretation (Sadece çevirme = anlamlandırma = yorumlama) Pure interpretation lies at the opposite end (from compilation) of implementation methods. Saf anlamlandırma gerçekleme yöntemleri içinde (derlemeden) karşı uçta (tam tersinde) yer alır. Programs interpreted with another program (interpreter) with no translation Çevrim olmadan, programlar başka bir program (anlamlandırıcı) tarafından anlamlandırılır. Interpreter software simulation of a machine whose fetch-execute cycle deals with high-level language statements rather than machine instructions Anlamlandırıcı Al-koş döngüsü makine komutlarıyla değil ama yüksek-düzey dil komutlarıyla ilgilenen bir makinenin yazılım benzetimi This software simulation Virtual machine for the language Bu yazılım benzetimi Dil için sanal makine

19 19 Pure interpretation allows easy implementation of many source-level debugging operations, because all run-time error messages can refer to source-level units. Saf anlamlandırma birçok kaynak-düzeyi hata ayıklama işleminin kolay gerçeklemesine olanak sağlar, çünkü tüm çalışma-zamanı hata mesajları kaynak birimlerine (satırlar gibi) işaret edebilir. Execution is 10 to 100 times slower than compiled systems. Çalışma, derlenen sistemlere göre kat daha yavaştır. o Decoding of high-level language statements is more complex. Yüksek-düzey dil komutlarının şifre çözümü daha karmaşıktır. o Decoding must be done each time the same statement is executed. Aynı komut her çalıştırıldığında yeniden şifre çözülmelidir. o Statement decoding is the bottleneck (Komut şifre çözülmesi darboğazdır). More space (memory) is needed (Daha fazla yer (bellek) gerekir). o Symbol table present during interpretation (Anlamlandırmada sembol tablosu var olmalı) o Source program may be stored in a form for easy access and modification Kaynak program kolay erişim ve değiştirmeyi sağlayacak biçimde tutulabilir. 60 s (60 lar) APL, SNOBOL, LISP 80 s (80 ler) rarely used in high-level languages (yüksek düzey dillerde nadiren kullanıldı) Recently, a significant comeback in Web scripting languages Yakın zamanlarda, Web betik dillerinde dikkate değer bir geridönüş o Ex: JavaScript, PHP

20 1.7.3 Hybrid implementation systems (Karma gerçekleme sistemleri) 20 Compromise between compilers and pure interpreters Derleyiciler ve saf anlamlandırıcılar arasında karma model Translating high-level languages to an intermediate language to allow easy interpretation Yüksek-düzey dilleri, kolay anlamlandırma için ara bir dile çevirmek Faster than pure interpretation because decoding of source language statements is done once. Kaynak dili komutları yalnız bir kere çözüldüğü için, saf anlamlandırıcılardan daha hızlı. Hybrid system examples (Karma sistem örnekleri) o Perl compiled to detect errors before interpretation for simplification basitleştirme için, anlamlandırmadan önce hataları bulmak için derleme o Initial implementations of Java (Java nın ilk gerçeklemeleri) Intermediate form (ara biçim) byte code Portability to machines having a byte code interpreter and a run-time system Byte code anlamlandırıcı ve ilişkili koşma-zamanı sistemli makinelere taşınabilir. Java Virtual Machine (Java sanal makinesi)

21 21 Systems translating Java byte code to machine code for faster execution Daha hızlı çalışma için Java byte code u makine koduna çeviren sistemler o Just-In-Time implementation systems (Tam-zamanında gerçekleme sistemleri) Initially translate programs to an intermediate language En başta programlar ara bir dile çevrilir. During execution, intermediate code is compiled into machine code when called Çalışma sırasında, ara kod makine koduna derlenir. Machine code version is kept for subsequent calls. Makine kodu sürümü sonraki çağrılar için tutulur. Ex: Java programs and.net languages (Java programları ve.net dilleri) Sometimes, both compiled and interpreted implementations are provided. Bazen, hem derlenen hem de anlamlandırılmış gerçeklemeler vardır. o Interpreter is used to develop and debug programs. Anlamlandırıcı program geliştirme ve hata ayıklamada kullanılır. o Then, relatively bug-free programs are compiled to machine code for fast execution. Sonra, görece hatasız programlar hızlı çalışma için makine koduna derlenir Preprocessors (Önişlemciler) Preprocessor a program that processes a source program immediately before it is compiled Önişlemci bir kaynak programını derlemeden hemen önce işleyen program Macro expander (makro genişletici) Preprocessor instructions commonly used to specify that the code of another file is to be included. Ön işlemci komutları yaygın olarak başka bir dosyadan alınan kodu içermek için kullanılır. Example (örnek)

22 1.8. PROGRAMMING ENVIRONMENTS (PROGRAMLAMA ORTAMLARI) 22 Collection of tools used in software development Yazılım geliştirmek için kullanılan araçlar topluluğu o File system (dosya sistemi) o Text editor (metin düzenleyici) o Linker (bağlama programı) o Compiler (derleyici) OR (veya) o A large collection of integrated tools accessed through a uniform interface Tek biçimli bir arayüz aracılığıyla erişilen büyük bir bütünleşik araçlar topluluğu Program development is highly enhanced. Program geliştirme iyileştirilmiştir. EXAMPLES (ÖRNEKLER) o UNIX GUIs (Solaris Common Desktop Environment (CDE), GNOME, KDE) o Borland Jbuilder o Visual Studio.NET Large and elaborate collection of software development tools Büyük ve kapsamlı yazılım geliştirme araçları topluluğu C#, Visual BASIC.NET, Jscript, F#, C++/CLI (command-line interface) o Netbeans Java, Javascript, Ruby, PHP o Visual Studio, Netbeans also frameworks (aynı zamanda çatılardır) They also provide common parts of the code of application. Uygulama kodunun yaygın parçalarını da temin ederler.