程序設(shè)計(jì)語言-cha(1)-文庫吧資料
2025-01-12 18:28本頁面
【正文】 綁定時(shí)間的分類 ? 執(zhí)行時(shí)（運(yùn)行時(shí)刻） – 綁定在程序執(zhí)行時(shí)完成。 ? 綁定時(shí)間：綁定所發(fā)生的時(shí)間（翻譯或執(zhí)行）。 ? 這引出了實(shí)現(xiàn)過程中的第三個(gè)問題：語言實(shí)現(xiàn)者關(guān)于如何使用具體計(jì)算機(jī)所提供的設(shè)施來模擬虛擬計(jì)算機(jī)的不同考慮以及為了支持這些虛擬計(jì)算機(jī)而構(gòu)造的翻譯器存在差異。通常在執(zhí)行時(shí)，只有在程序翻譯時(shí)采用了某些操作建立了運(yùn)行時(shí)間結(jié)構(gòu)后，具體的表示虛擬計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或操作才能夠被使用。 ? 這引出了實(shí)現(xiàn)過程中的第二個(gè)問題：不同具體計(jì)算機(jī)所提供的不同設(shè)施對語言的實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生差異。例如，如果要實(shí)現(xiàn)整數(shù)加法和乘方運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)者可考慮由具體計(jì)算機(jī)提供的加法來實(shí)現(xiàn)虛擬計(jì)算機(jī)的加法運(yùn)算，而用軟件模擬來實(shí)現(xiàn)虛擬計(jì)算機(jī)的乘方運(yùn)算。 ? 這引出了實(shí)現(xiàn)過程中的第一個(gè)問題：程序設(shè)計(jì)語言實(shí)現(xiàn)者對語言定義所隱含的虛擬計(jì)算機(jī)具有不同的理解。相同語言在不同的計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)時(shí)，實(shí)現(xiàn)者所看到的是不同的虛擬計(jì)算機(jī)。 返回本節(jié) 虛擬計(jì)算機(jī)和綁定時(shí)間 ? 上一節(jié)，我們將一臺計(jì)算機(jī)定義為算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的集合，則一臺計(jì)算機(jī)的實(shí)現(xiàn)方式有： – 通過硬件實(shí)現(xiàn)：直接使用物理設(shè)備支持算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)； – 通過固件實(shí)現(xiàn)：使用微程序設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)支持算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)； – 通過軟件模擬：構(gòu)造一種算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)支持源程序的算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)； – 上述方法的綜合：直接利用計(jì)算機(jī)的硬件、軟件和 /或微程序支持。解釋型語言的翻譯器較為簡單，語言實(shí)現(xiàn)的大部分復(fù)雜性在于模擬軟件。 ? 解釋型語言 – 不產(chǎn)生目標(biāo)機(jī)器代碼，只是產(chǎn)生更易于執(zhí)行的中間代碼，由軟件解釋執(zhí)行。翻譯型語言的 翻譯 器相對較為復(fù)雜和龐大，其側(cè)重點(diǎn)是產(chǎn)生盡可能高效運(yùn)行的目標(biāo)代碼。 ? 典型的二者結(jié)合的語言實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)如圖所示。 ? 由此可見，翻譯與解釋各有利弊，且是兩個(gè)極端。 – 信息完整性：翻譯可能造成源程序信息丟失，調(diào)試、測試較為困難；解釋不會。 – 順序控制：翻譯遵循輸入的物理序列語句；解釋遵循程序的邏輯控制流程。 翻譯與解釋之比較 ? 相同點(diǎn)：二者都接受高級語言作為輸入。 ? 此時(shí)，我們稱主機(jī)創(chuàng)造了一個(gè)高級語言的虛擬機(jī)。即使用主機(jī)上的機(jī)器語言來構(gòu)造一組程序軟件（模擬軟件或解釋軟件）來模擬或解釋運(yùn)行用高級語言編寫的程序所需要的算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 注：通常將一個(gè)高級語言源程序翻譯成一個(gè)可在機(jī)器上直接運(yùn)行的機(jī)器語言目標(biāo)程序不是一個(gè)翻譯過程可完成的，可能需要經(jīng)過一系列的處理和翻譯。如， C源程序 —— 匯編語言程序 —— 機(jī)器語言程序 （經(jīng)編譯） （經(jīng)匯編） – 裝入或連接器（ loader or linker）：將各個(gè)分別編譯的子程序目標(biāo)程序裝入到內(nèi)存中適當(dāng)?shù)牡刂罚ㄖ囟ㄏ颍?，并將各個(gè)子程序連接在一起構(gòu)成一個(gè)地址相容的單一可執(zhí)行程序，如下圖所示： 子程序 編譯后的地址 執(zhí)行地址（重定向地址） P 0~999 1000~1999 Q 0~1999 2022~3999 庫函數(shù) 0~3999 4000~7999 – 預(yù)處理器 （ preprocessor） 或宏處理器 （ macroprocessor） ：高級語言源程序 — 相同語言的標(biāo)準(zhǔn)形式。翻譯是由翻譯程序完成的，翻譯程序?qū)⒃闯绦蜃鳛檩斎?，輸出結(jié)果是功能等價(jià)的目標(biāo)語言程序。 返回本節(jié) 翻譯器和軟件模擬計(jì)算機(jī) ? 如前所述，理論上，可以設(shè)計(jì)一種硬件或固件計(jì)算機(jī)來直接執(zhí)行某種語言（如 C語言）編寫的程序，但現(xiàn)實(shí)中仍然使用具有低級機(jī)器語言的實(shí)際計(jì)算機(jī)， why？ – 成本、速度、靈活性 ? 高級語言在具有低級機(jī)器語言的實(shí)際計(jì)算機(jī)上如何運(yùn)行？ – 解決方案： ?翻譯（編譯）； ?軟件模擬（軟件解釋）； 翻譯（編譯） ? 翻譯的過程是：將用高級語言編寫的源程序轉(zhuǎn)換成實(shí)際計(jì)算機(jī)上等價(jià)的機(jī)器語言程序（目標(biāo)程序）。 ? 計(jì)算機(jī)的微程序模擬也稱之為仿真。微程序在可編程的主機(jī)上模擬計(jì)算機(jī)操作。即在一臺可進(jìn)行微編程的硬件計(jì)算機(jī)上通過微程序模擬實(shí)現(xiàn)。很少采用純硬件和純軟件實(shí)現(xiàn)。理論和邏輯上，硬件和軟件具有統(tǒng)一性，即硬件上能夠?qū)崿F(xiàn)的使用軟件肯定也能實(shí)現(xiàn)，反之亦然。 ? 我們一般認(rèn)為機(jī)器語言是低級語言，然而，實(shí)際上，任何一種語言 （如 C,java） 都可以作為機(jī)器語言，只要精確的定義其算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。不同的外部操作 設(shè)備 具有不同的通信速率，如高速存儲器（擴(kuò)充存儲器），中速存儲器 （ CDROM）
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