Ποιες λειτουργίες εκτελούν οι διερμηνείς στον προγραμματισμό υπολογιστών;

Οι διερμηνείς είναι προγράμματα που εκτελούν άλλα προγράμματα απευθείας, γραμμή ανά γραμμή, χωρίς πρώτα να καταρτίσουν τον πηγαίο κώδικα στον κώδικα μηχανής. Η κύρια λειτουργία τους είναι να μεταφράζουν και να εκτελούν οδηγίες πηγαίου κώδικα μία φορά τη φορά. Αυτό διαφέρει από τους μεταγλωττιστές, οι οποίοι μεταφράζουν ολόκληρο τον πηγαίο κώδικα σε κώδικα μηχανής πριν από την εκτέλεση.

Ακολουθεί μια κατανομή των διερμηνείς των βασικών λειτουργιών που εκτελούν:

* Ανάγνωση και ανάλυση: Ο διερμηνέας διαβάζει τον πηγαίο κώδικα (π.χ. Python, JavaScript, Ruby) και το αναλύει. Η ανάλυση της ανάλυσης της δομής του κώδικα για να ελέγξει τα σφάλματα σύνταξης και να κατανοήσει τις σχέσεις μεταξύ διαφορετικών τμημάτων του προγράμματος.

* λεξική ανάλυση: Αυτή είναι μια υπο-εργασία της ανάλυσης. Ο διερμηνέας σπάει τον πηγαίο κώδικα σε μάρκες (μεμονωμένες σημαντικές μονάδες όπως λέξεις -κλειδιά, αναγνωριστικά, χειριστές).

* Σημασιολογική ανάλυση: Μετά την ανάλυση, ο διερμηνέας εξετάζει την έννοια του κώδικα. Ελέγχει για σημασιολογικά σφάλματα, τα οποία είναι σφάλματα στη λογική ή στο νόημα του κώδικα (ακόμη και αν η σύνταξη είναι σωστή).

* Μετάφραση και εκτέλεση: Ο διερμηνέας μεταφράζει κάθε εντολή ή ένα μικρό μπλοκ οδηγιών στον κώδικα μηχανής (ή μια ενδιάμεση αναπαράσταση χαμηλότερου επιπέδου) * και αμέσως εκτελεί * αυτό. Δεν υπάρχει ξεχωριστό βήμα συλλογής.

* Διαχείριση μνήμης: Οι διερμηνείς συχνά χειρίζονται την κατανομή της μνήμης και την εξάλειψη των μεταβλητών και των δομών δεδομένων κατά την εκτέλεση.

* Χειρισμός σφαλμάτων: Οι διερμηνείς εντοπίζουν και αναφέρουν σφάλματα χρόνου εκτέλεσης, παρέχοντας συνήθως χρήσιμα μηνύματα σφάλματος για να βοηθήσουν στην εντοπισμό σφαλμάτων.

* αλληλεπίδραση με το λειτουργικό σύστημα: Οι διερμηνείς συχνά αλληλεπιδρούν με το λειτουργικό σύστημα για να χειρίζονται λειτουργίες εισόδου/εξόδου, πρόσβαση σε αρχεία και διαχείριση πόρων.

Βασικές διαφορές από τους μεταγλωττιστές (επηρεάζοντας τις λειτουργίες διερμηνέα):

* ταχύτητα εκτέλεσης: Οι διερμηνείς είναι γενικά πιο αργές από τους μεταγλωττιστές επειδή εκτελούν τη γραμμή κώδικα ανά γραμμή, χωρίς τη βελτιστοποίηση που παρέχει η συλλογή.

* Debugging: Οι διερμηνείς συχνά διευκολύνουν την εντοπισμό σφαλμάτων, επειδή μπορούν να σταματήσουν την εκτέλεση σε οποιοδήποτε σημείο και να δείξουν την κατάσταση των μεταβλητών και την τρέχουσα γραμμή εκτέλεσης. Αυτό γίνεται συχνά διαδραστικά.

* Φορητότητα: Οι διερμηνείς μπορούν ενδεχομένως να είναι πιο φορητοί επειδή δεν χρειάζεται να παράγουν κώδικα μηχανής ειδικά για μια συγκεκριμένη αρχιτεκτονική επεξεργαστή. Ο ίδιος ο διερμηνέας πρέπει να είναι συμβατός με το σύστημα προορισμού, αλλά ο πηγαίος κώδικας δεν χρειάζεται ανασυγκρότηση για κάθε πλατφόρμα.

* Χρήση μνήμης: Οι διερμηνείς χρησιμοποιούν συνήθως περισσότερη μνήμη κατά τη διάρκεια του χρόνου εκτέλεσης από τα προγράμματα που έχουν καταρτιστεί, επειδή πρέπει να διατηρήσουν τον ίδιο τον διερμηνέα, τον πηγαίο κώδικα και το περιβάλλον χρόνου εκτέλεσης.

Συνοπτικά, η κύρια δουλειά ενός διερμηνέα είναι να ενεργεί ως μεταφραστής και μηχανισμός εκτέλεσης, απευθείας ερμηνεία και εκτέλεση οδηγιών πηγαίου κώδικα, μία προς μία, παρέχοντας μια δυναμική και διαδραστική εμπειρία προγραμματισμού, συχνά με κόστος ταχύτητας και αποτελεσματικότητας σε σύγκριση με τα προγράμματα που έχουν μεταγλωττίσει.