2.2. Компиляторы и интерпретаторы

Обычно процессы трансляции и исполнения программы разделены во времени. Сначала вся программа транслируется, а потом исполняется. Трансляторы, работающие в таком режиме, называют трансляторами компилирующего типа. Если входным языком такого транслятора является процедурно-ориентированный язык высокого уровня, то транслятор называют компилятором.

Существуют трансляторы, в которых трансляция и исполнение совмещены во времени, их называют интерпретаторами. В состав интерпретатора входит блок анализа, распознающий операторы входного языка, набор подпрограмм, соответствующих различным операторам, и блок, управляющий всей работой интерпретатора.

По указаниям управляющего блока, блок анализа просматривает операторы входной программы, распознает их тип и определяет возможность немедленного выполнения. Информация о возможности выполнения оператора передается управляющему блоку, который вызывает соответствующую подпрограмму, исполняющие действия, предписанные оператором.

Интерпретаторы часто применяются в качестве отладочных и диалоговых трансляторов, обеспечивающих работу пользователя с машиной в диалоговом режиме с дистанционного терминала. Кроме того, интерпретаторы используют для исполнения (интерпретации) на ЭВМ программ, составленных для другой ЭВМ, а иногда в качестве последнего блока транслятора компилирующего типа. В последнем случае транслятор состоит из двух частей: первой – компилятора, переводящего программу на промежуточный язык, являющимся входным языком интерпретатора; второй – интерпретатора, исполняющего программу на промежуточном языке.

В такой схеме компилятор можно сделать очень простым. Интерпретатор несколько проще компилятора, поскольку немедленное выполнение распознанных операторов входного языка делает ненужным действия, связанные с компоновкой объектной программы, оформлением её в единый модуль загрузки или в виде нескольких модулей, если она велика.

Недостаток интерпретатора заключается в неэффективном использовании машинного времени. Например, при выполнении циклических программ, один и тот же оператор приходится интерпретировать многократно. При повторном выполнении программы, интерпретацию приходится выполнять заново, в то время как транслятор компилирующего типа позволяет выполнить трансляцию один раз, а затем хранить программу в машинных кодах. По указанной причине интерпретаторы применяются относительно редко.

3. Язык блок-схем

В настоящее время огромное распространение получила тенденция к визуализации процесса программирования. Таким образом, создание транслятора с языка блок-схем является логическим продолжением развития технологии программирования. Кроме того, язык блок-схем незаменим в начальной стадии обучения программированию.

Такой язык является неформальным описанием алгоритма, он обладает повышенной наглядностью и обозримостью. Язык блок-схем используется при разработке системного математического и информационного обеспечения, а также при описании процессов функционирования отдельных блоков или устройств.

“Схемой алгоритма называется такое графическое представление алгоритма, в котором этапы процесса обработки информации и носители информации представлены в виде геометрических символов из заданного ограниченного набора, а последовательность процесса отражена направлением линий ” [1].

Приведенная в данной работе система трансляции с языка блок-схем включает следующие подзадачи:

Во-первых, несмотря на достаточно большое количество графических и текстовых редакторов (например: Page Maker, Corel Draw, Word и т.д.) нужны:

1. Свой графический редактор, так как настройка на внутренние форматы файлов этих систем приводит к неэффективному использованию ресурсов ЭВМ, Поэтому необходим эффективный, графический редактор, ориентированный только на объекты типа блоков.

2. Текстовый редактор, работающий в графическом режиме для редактирования текста внутри блоков.

Во-вторых, кроме редакторов (графического и текстового) необходимо создать интерпретатор, так как на его основе можно легко создать систему отладки алгоритмов.

Как уже говорилось выше у любого транслятора существует свой входной язык. В данной системе входной язык транслятора состоит из двух языков:

1. Язык блок-схем (“Графический” язык),

2. Язык функционального наполнения блок-схем.

Ниже приводится пример блок-схемы, реализующей выбор наибольшего числа из двух чисел. На рисунке 1 приводится пример блок схемы поиска максимального из двух значений.

3.1. Правила построения блок-схем

Блок-схема алгоритма описывает какой-то процесс или, точнее будет сказано, последовательность действий. Отсюда следует, что она должна иметь начало и конец. Особо следует отметить, что начало (блок начала программы) может быть только один, а выходов (блок конца программы) несколько.

У каждого символа, из которого строится блок-схема (далее будем называть блоки), своя функциональная нагрузка. В соответствии с ней блоки должны заполняться текстом.

Блоки в блок-схеме алгоритма соединяются стрелками в соответствии с последовательностью действий, которые реализуют этот алгоритм.

Необходимо придерживаться последовательности блоков в таких связках, как мультиветвление и безусловный переход. Об этих особенностях мы поговорим в параграфе 3.3.

Рис.1. Пример блок - схемы алгоритма нахождения максимального из двух значений.

3.2. Блоки

Блок это минимальная единица интерпретации в языке блок-схем. Как было сказано выше, из блоков строится блок-схема алгоритма. Все они отличаются не только графическим изображением, но и действиями, выполняемыми во время выполнения каждого блока.

В таблице 1 приведен перечень блоков для построения блок-схем алгоритмов.

таблица 1.