Tolmács (IT)

A számítástechnikában egy tolmács vagy tolmács ( lásd alább ) olyan eszköz, amelynek feladata számítógépes nyelven írt programok elemzése, fordítása és végrehajtása . Időnként minősítünk és helytelenül , azok a nyelvek, amelyek programjait általában az értelmezett nyelvek tolmácsa hajtja végre .

A tolmács abban különbözik a fordítótól, hogy az adott program futtatásához szükséges elemzést és fordítást nem egyszer és mindenkorra végzi, hanem a program minden végrehajtásakor. A végrehajtáshoz tehát nem csak a program, hanem a megfelelő tolmács is szükséges.

Elv

Az értelmezés a program dinamikus végrehajtására támaszkodik egy másik program (az tolmács) helyett egy másik nyelvre (pl. Gépi nyelvre) történő átalakításra; elkerüli az egyidejű konverziós és végrehajtási idő szétválasztását.

Megkülönböztetünk egy úgynevezett szkript programot egy úgynevezett lefordított programtól  :

• egy szkript programot a forrásfájlból futtatnak egy szkript tolmácson keresztül;
• egy fordított program egy gépi nyelvblokkból kerül végrehajtásra, amely a forrásfájl fordításából származik.

A tolmács ciklusa a következő:

• utasítást (vagy kifejezést ) elolvasni és elemezni ;
• ha az utasítás szintaktikailag helyes, hajtsa végre (vagy értékelje a kifejezést);
• folytassa a következő utasítással.

Így az fordító a fordítóval ellentétben végrehajtja a program utasításait (vagy kiértékeli azok kifejezéseit), amint értelmezés céljából olvassuk őket. Ennek a szakasznak az előzetes fordítás nélküli szakasza miatt az értelmezett program futtatása általában lassabb, mint ugyanaz a lefordított program. A legtöbb értelmező már nem a programot reprezentáló karakterláncot hajtja végre, hanem egy belső formát, például egy szintaxisfát .

A gyakorlatban folytonosság van a tolmácsok és a fordítók között. A legtöbb értelmező köztes belső reprezentációkat (absztrakt szintaxisfákat vagy akár bájtkódokat) és feldolgozást (lexikai és szintaktikai elemzéseket) használ, amelyek hasonlóak a fordítókéhoz. Végül bizonyos nyelvek bizonyos megvalósításai (például az SBCL for Common Lisp ) interaktívak, mint egy tolmács, de a lehető leghamarabb lefordítják a program egy darabjának szövegét a processzor által közvetlenül futtatható gépi kódba. Az értelmező vagy az összeállító karakter tehát a programozási nyelv megvalósítására jellemző, és nem magára a nyelvre.

Az értelmezett nyelvek iránti érdeklődés főleg a könnyű programozásban és a hordozhatóságban rejlik. Az értelmezett nyelvek nagyban megkönnyítik a programok hibakeresését, mert elkerülik a sokszor hosszú fordítási fázist és korlátozzák a hibák lehetőségeit. Általában lehetséges a hiányos programok futtatása, ami megkönnyíti az alkalmazások vagy az alkalmazások prototípusainak gyors fejlesztését. Így a BASIC nyelv volt az első értelmezett nyelv, amely lehetővé tette a nagyközönség számára a programozáshoz való hozzáférést, míg az első értelmezett modern programozási nyelv a Lisp .

A hordozhatóság lehetővé teszi egyetlen program megírását, amely változások nélkül különböző platformokon futtatható, feltéve, hogy ezeknek a hardverplatformoknak van egy sajátos tolmácsuk.

Bizonyos számú számítógépes nyelvet manapság egy alkalmazás virtuális gépe valósít meg . Ez a technika félúton van az itt leírt tolmácsok és a fordítók között . Jó hatékonysággal kínál tolmács-hordozhatóságot. Például a Java, Lisp, Scheme, Ocaml, Perl (Parrot), Python, Ruby, Lua, C # stb. Portjai . virtuális gépen keresztül történnek .

Az absztrakt értelmezés ( Patrick és Radhia Cousot által feltalálva ) a statikus programelemzés technikája és modellje , amely egy kicsit tolmács útjában fut, a programot az absztrakciók értékeinek felváltásával elemezték. Például az egész változók értékeit egész intervallumok, vagy a változók közötti algebrai kapcsolatok vonják el.

Történelmi

A Pascal nyelv megjelenésével és az olyan gyors kereskedelmi fordítókkal, mint a Turbo Pascal , az értelmezett nyelvek az 1980- as évek közepétől élesen hanyatlást tapasztaltak . Három dolog változtatta meg a helyzetet az 1990-es években  :

• bizonyos összetett feladatok gyors automatizálásának szükségességével magas szintű értelmezett (valójában félig értelmezett) programozási nyelvek, mint például a Tcl , a Ruby , a Perl vagy a Python, nyereségesnek bizonyultak;
• a gépek teljesítménye, amely átlagosan tizennyolc havonta megduplázódott ( Moore törvénye szerint ), az 1990-es évekből értelmezett programokat gyorsasággal hasonlította össze az 1980-as évek összeállított programjaival  ;
• sokkal gyorsabb az értelmezett program megváltoztatása. Az internetes hullám azonban nagyon gyors reagálást követelt az új piaci igényekre. Az amazon.com első verzióját nagyrészt Perl-ben fejlesztették. A Smalltalk lehetővé tette az alkalmazások nagyon gyors prototípusának elkészítését.

Értelmezett nyelvek használata

Az értelmezett nyelvek sokféle felhasználást találnak:

• oktatási területen az értelmezett nyelvek lehetővé teszik az algoritmusokra és az adatszerkezetekre való koncentrálást , és nem egy adott nyelv sajátosságaira.
• az intenzív számítást nem igénylő tudományos számítások (például nagyon nagy mátrixok iterációi) nyereséggel írhatók egy értelmezett nyelvre. Lehetővé teszik a nagy teljesítményű, előre lefordított számítási algoritmusok meghívását. A szimbolikus számítási rendszerek is élnek ezzel a lehetőséggel;
• parancssori tolmácsok ( a Unix terminológiában a shell névre hivatkoznak ). Ezek az értelmezők képesek megérteni a billentyűzeten beírt vagy más forrásból érkező parancsokat. Az egyes operációs rendszerekre jellemző szintaxissal rendelkeznek, és lehetővé teszik a gép hardver erőforrásainak (lemezek, fő memória, bemenetek / kimenetek stb.) Kezelését, valamint a programok közötti kommunikációt. A Rexx az IBM központosított számítógépes parancsnyelve, míg a Bourne shell , a C-shell és a Korn shell a leggyakoribb shell a Unix alatt  ; az MS-DOS-ról , a legalapvetőbb parancssori értelmezőkről, a Microsoft operációs rendszereire jellemző . A programozási nyelveket, például a Perl vagy a Rexx, gyakran úgy telepítik, hogy erősebb és felhasználóbarátabb környezetet biztosítsanak, mint az eredeti héjak. Elképzelhetjük, hogy a hagyományos összeállítás kevéssé érdekli a parancsokat:
  • mindegyiket átlagosan egyszer hajtják végre;
  • vagy amelynek teljesítménykorlátozása a fájlokhoz való hozzáférés kérdéseiből fakad, és nem számításból;
• nyelv Az SQL ( strukturált lekérdezési nyelv ) egy szabványosított nyelv, amely értelmezett módon lehetővé teszi az információk frissítését vagy visszakeresését az adatbázisokban;
• a böngészők szimbolikus utasításokat kapnak, és közvetlenül futnak. A gyakori böngészők mind tudják, hogyan kell értelmezni a HTTP (HyperText Transfer Protocol) kódot az egyik gépről a másikra történő átviteli utasításokhoz, a HTML (HyperText Markup Language) kódot a weboldalak leírásához, a JavaScriptet pedig a további programozáshoz. vagy kevésbé összetett változók, vezérlő struktúrák és a különböző input objektumok manipulálása egy weboldal összetételében . Ezek az oldalak lehetnek statikusak (egyszer s mindenkorra íródnak), vagy dinamikusan generálhatók a szerver által, amely a HTML-kódot a kérés idején állítja elő. Így képes az oldalt a végrehajtási kontextushoz igazítani. A leggyakrabban használt nyelvek dinamikus weboldal generáció vagyunk Perl , PHP és ASP  ;
• sok program tartalmaz egy nyelvet bizonyos műveletek automatizálása vagy új funkciók létrehozása érdekében. Az egyik leggyakrabban használt nyelv a Scheme , a Lisp egyik változata . Az XML leíró nyelvet széles körben használják az adatok formázására, akár az ember-gép interfész szintjén, akár az adatátvitel szintjén, akár fájlként történő írásuk szintjén. Ezen a területen találunk még Perl-t , Python-ot vagy Tcl-t is  ;
• a PostScript nyelv , egy olyan nyelv, amely lehetővé teszi a vektorgrafika leírását (az Adobe vállalat tulajdonát képezi ), amelyet gyakran alkalmaznak grafikus nyomtatókban, plotterekben és képalkotókban  ;
• vannak olyan kiterjesztések, amelyek lehetővé teszik a grafikus interfészek gyors programozását értelmezett nyelvek használatával. A leggyakoribb a Tcl / Tk , de vannak Python / Tk, Python / wxWidgets , Perl / wxWidgets Python / Qt vagy akár Gambas is  ;
• az ipari világban egyre több gépet lehet értelmezni egy értelmezett nyelv segítségével: ipari robotok, szerszámgépek (APT, ISO nyelv (vagy blokkok)), tervrajzolók, amelyeket gyakran PostScript-ben vezérelnek .

Hibridek a fordító és a tolmács között

Bár a fordító és az értelmező közötti különbség valós, definícióik néha átfedésben vannak, és e két technika között vannak köztes módszerek.

Bytecode tolmácsok

Néhány keretrendszer, például a Java vagy a .NET, előre lefordítja a kódot egy köztes byte- kódban . Ezt a bájtkódot ezután egy virtuális gép értelmezi vagy végrehajtja , minden esetben a program futtatásához.

On-the-fly összeállítás

A menet közbeni fordítást megvalósító rendszerben a forráskódot általában előre vagy menet közben (futás közben) állítják össze egy köztes ábrázolásba , a bytecode-ba . Ezután a rendszer folyamatosan elemzi a futó kódot, és azonosítja a kód azon részeit, ahol a natív kódra történő újrafordítás felülírná a bytecode végrehajtását.

Terminológia

Ezt a típusú eszközt angolul az " tolmács  " kifejezés  jelöli . Míg a programelméletről szóló első francia nyelvű oktatókönyv szerzői javaslatot tettek „tolmácsra”, ezt gyakran fordítja franciául az „tolmács” réteg , ezt a kifejezést - 1970 körül igazolva - különösen az OQLF ajánlja, és több általános szótárban is jelen van, és az adatfeldolgozásra, valamint az egyéb terminológiai kiadványok.

Megjegyzések és hivatkozások

1. C. Livercy , Jean-Pierre pénzügyek , Monique Grandbastien , Pierre Lescanne , Pierre Marchand , Roger Mohr , Alain Quéré és Jean-Luc Rémy ( pref.  C. pár), Program elmélet: sémák, igazolások, szemantika , Párizs, Bordás , coll.  "Dunod informatique",1978, 328  p. ( ISBN  978-2-04-010516-7 és 2040105166 , online olvasás ).
2. „  tolmács  ” , Usito , Université de Sherbrooke (hozzáférés : 2021. július 12. ) .
3. "  tolmács  " , Le Grand Dictionnaire terminológia , Office québécois de la langue française .
4. "  tolmács  " , Larousse szótár (hozzáférés : 2021. július 12. ) .
5. "  tolmács  " , a Dictionnaire.lerobert.com oldalon , a Dictionnaires Le Robert oldalon (hozzáférés : 2021. július 12. ) .
6. Michel Ginguay , angol / francia számítógépes szótár , Dunod ,2005( ISBN  2-10-008310-4 és 978-2-10-008310-7 , OCLC  59.569.570 , nyilatkozat BNF n o  FRBNF39950455 ) , p.  121 :

   "  Tolmács , [...] 2. tolmácsprogram , tolmács"

   .
7. (in) Jacques Hildebert , szótár Informatikai angol / francia , New York, Hippocrene Könyvek,1998( ISBN  978-0-7818-0628-2 ) ; Francia / angol informatikai technológiák szótára , Párizs, La Maison du Dictionnaire,1998, 2702  p. ( ISBN  978-2-85608-105-1 , online előadás ) , p.  2020.
8. Jean-Guy Grenier , Számítástechnika és Internet szótára (angol-francia) , Párizs, La Maison Du Dictionnaire,2000, 710  p. ( ISBN  978-2-85608-136-5 , online előadás ) , p.  358.
9. Terry R. Pyper , francia informatikai szótár , London, Routledge ,1989, 1 st  ed. , 590  p. ( ISBN  978-0-415-00244-8 , online előadás ) , p.  147.
10. (nl + hu + fr + de + es) PJ van Swigchem és EJ Slot , BDI-terminológia: verklarend woordenboek van Nederlandse termine op hebied van bibliotheek en documentary informatie, vertalingen in het Engels, Frans, Duits, Spaans , La Haye, NBD Biblion,1990, 493  p. ( ISBN  978-90-6252-123-4 , online előadás ) , p.  151.
11. (in) Anne-Laure Jousse ( Maine-i Egyetem ) és Myriam Bouveret , "  Lexikai funkciók a származékos kapcsolatok képviseletére a szakszótárakban  " , terminológia , John Benjamins Publishing Company, vol.  9, n o  1,2003, P.  71–98 ( ISSN  0929-9971 , online olvasás ) [PDF] .

Lásd is

• PHP , tolmács példa