23 Системы программирования и их состав.

Системой программирования называется комплекс программ, предназначенный для автоматизации программирования задач на ЭВМ. Система программирования освобождает проблемного пользователя или прикладного программиста от необходимости написания программ решения своих задач на неудобном для него языке машинных команд и предоставляют им возможность использовать специальные языки более высокого уровня. Для каждого из таких языков, называемых входными или исходными, система программирования имеет программу, осуществляющую автоматический перевод (трансляцию) текстов программы с входного языка на язык машины. Обычно система программирования содержит описания применяемых языков программирования, программы-трансляторы с этих языков, а также развитую библиотеку стандартных подпрограмм. Важно различать язык программирования и реализацию языка.

Язык – это набор правил, определяющих систему записей, составляющих программу, синтаксис и семантику используемых грамматических конструкций.

Реализация языка – это системная программа, которая переводит (преобразует) записи на языке высокого уровня в последовательность машинных команд. Имеется два основных вида средств реализации языка: компиляторы и интерпретаторы.

Компилятор транслирует весь текст программы, написанной на языке высокого уровня, в ходе непрерывного процесса. При этом создается полная программа в машинных кодах, которую затем ЭВМ выполняет без участия компилятора. Интерпретатор последовательно анализирует по одному оператору программы, превращая при этом каждую синтаксическую конструкцию, записанную на языке высокого уровня, в машинные коды и выполняя их одна за другой. Интерпретатор должен постоянно присутствовать в зоне основной памяти вместе с интерпретируемой программой, что требует значительных объемов памяти.

24. Программирование, языки, уровни языков

Программирование. На этом этапе алгоритм решения задачи необходимо записать с помощью языка программирования. Язык программирования — искусственный язык, отличающийся от естественного небольшим количеством слов и строгими правилами записи выражений. Если алгоритм представлен в виде схемы, то написание программы значительно упрощается — нужно каждому блочному символу схемы поставить в соответствие оператор (команду) языка программирования.

Языки программирования делят на две группы — низкого и высокого уровня.

• Языки низкого уровня позволяют управлять работой внутренних узлов и устройств компьютера, то есть их команды близки или соответствуют так называемым машинным командам компьютера (команды на выполнение элементарных операций).

• Языки высокого уровня (алгоритмические языки) созданы для облегчения программирования инженерных и математических задач. Их символика и логика, а также правила записи близки к принятым в математике и естественном языке.

Алгоритмическим языком называют систему обозначений и правил, позволяющих легко описывать алгоритмы и однозначно истолковывать это описание. Программа, написанная на алгоритмическом языке, называется исходный текст (исходный код). С одной стороны, программа — это описание алгоритма (должна быть понятна человеку), с другой — программа — это последовательность команд, управляющих действиями компьютера. Компьютеру нужен двоичный код, поэтому программа, написанная на языке высокого уровня должна быть переведена (транслирована) в исполнимый двоичный код. Трансляция выполняется автоматически с помощью специальных программ.

Эти программы называют трансляторы. Они делятся на два вида: компилятор и интерпретатор.

Программа-компилятор целиком переводит весь исходный текст в исполнимый код. Исполнимый код является готовым продуктом и может использоваться независимо от исходного текста.

Программа-интерпретатор выполняет исходную программу покомандно (оператор за опертором). Сначала оператор переводится в двоичный код, а затем сразу же выполняется компьютером. Сам двоичный код при этом не сохраняется. Недостаток — медленное выполнение. Достоинство — можно изменять программу и/или конфигурацию вычислительной системы по ходу выполнения программы. Чаще всего применяется при управлении производственными процессами и в задачах моделирования.