S01.s1 - Material.pdf
- 2. TEORIA DE LENGUAJES DE PROGRAMACION Introducción
- 3. This material has been prepared by Richard E. Aguilar P. Reglas Básicas • Prestar atención al expositor. • La participación es esencial. • No copiar en las prácticas y exámenes.
- 4. This material has been prepared by Richard E. Aguilar P. Elección del Delegado
- 5. This material has been prepared by Richard E. Aguilar P. Acerca del Curso Es un curso teórico-práctico orientado a profundizar en el estudiante los conceptos relacionados a la teoría de lenguajes de programación. • Lenguajes regulares. • Autómatas. • Definición formal de una gramática.
- 6. This material has been prepared by Richard E. Aguilar P. Contenido de la Sesión • Conceptos. • Traductores. • Interpretes. • Proceso de traducción.
- 8. This material has been prepared by Richard E. Aguilar P. Logro Al finalizar la sesión el alumno comprende qué son los compiladores, conoce sus funciones, así como el proceso de traducción.
- 10. This material has been prepared by Richard E. Aguilar P. Lenguajes de programación Primera generación – Lenguaje máquina: • Empieza en los años 1940 – 1950. Todas las instrucciones y mandatos se escribían valiéndose de una cadena de dígitos en el sistema binario {0, 1}. Aún en la actualidad es el único lenguaje interno que entiende la computadora • Ejemplo: 11000111 00000110 0000000000000000 0000000000000010 • Representa la instrucción mover el número 2 a la posición de memoria 0000000000000000.
- 11. This material has been prepared by Richard E. Aguilar P. Lenguajes de programación Segunda generación – Lenguaje ensamblador: • Fines de los 50. No utiliza código binario sino un conjunto de símbolos fáciles de reconocer, conocidos como mnemotécnicos. Aún ahora se utiliza código de este tipo cuando se busca un nivel máximo de eficiencia en la ejecución. • Ejemplo: MOV X, 2 • Representa la instrucción mover el número 2 a la posición X (suponiendo que la posición de memoria de X es 0000)
- 12. This material has been prepared by Richard E. Aguilar P. Lenguajes de programación Tercera generación – Lenguaje de alto nivel: • En los años 60. Sustituyen las instrucciones simbólicas por códigos independientes de la máquina, similares al lenguaje humano o al de las matemáticas. • Ejemplo: X = 2 • Representa la instrucción mover el número 2 a la posición en la que se encuentra la variable X (suponiendo que la posición de memoria de X es 0000)
- 13. This material has been prepared by Richard E. Aguilar P. Lenguajes de programación Cuarta generación: • Se caracteriza en que pone énfasis en especificar que es lo que se debe hacer, en vez de como ejecutar una tarea. Permiten construir aplicaciones sencillas combinando piezas prefabricadas. • No operan por procedimientos, por lo que permiten a los usuarios el centrarse en lo que hay que hacer y no en como hacerlo. • Al hacerse cargo de muchos de los detalles de como hacer las cosas, incrementan la productividad.
- 14. This material has been prepared by Richard E. Aguilar P. El compilador • En su definición más genérica es un programa que toma como entrada un texto de un programa escrito en cierto lenguaje y produce como salida el texto de un programa en otro lenguaje, a la vez que preserva el significado del texto original. • Es un programa (software) que permite traducir un programa escrito en un lenguaje de alto nivel a otro lenguaje de nivel inferior (lenguaje máquina o lenguaje ensamblador) • Esto permite al programador el utilizar un lenguaje mucho más cercano al lenguaje natural y luego compilar ese programa para que pueda ser ejecutado por una computadora.
- 15. This material has been prepared by Richard E. Aguilar P. El compilador
- 16. This material has been prepared by Richard E. Aguilar P. El interprete • Es un programa (software) traductor de lenguaje, como un compilador, pero difiere de este en que ejecuta el programa fuente inmediatamente, en vez de generar un código objeto que se ejecuta después de que se completa la traducción. • En general, la principal desventaja de los interpretes, es que cuando un programa es interpretado, suele ejecutarse más lento que si el mismo programa estuviese compilado. • Los interpretes comparten muchas de sus operaciones con los compiladores,
- 17. This material has been prepared by Richard E. Aguilar P. Características del compilador Generalmente un compilador se divide en dos partes: • Front End: es la parte que analiza el código fuente, comprueba su validez, genera el árbol de derivación y rellena los valores de la Tabla de Símbolos. Esta parte puede ser independiente de la plataforma o del sistema operativo para el que funcionará. • Back End: parte en el que se genera el código máquina exclusivo para una determinada plataforma a partir de lo analizado en el Front End.
- 18. This material has been prepared by Richard E. Aguilar P. Fases de un compilador El compilador pasa por las siguientes fases: • Analizador léxico • Analizador sintáctico • Analizador semántico • Optimizador de código fuente • Generador de código • Optimizador de código objetivo La administración de la Tabla de Literales, la Tabla de Símbolos y el manejo de errores interacciona con las 6 fases, listadas líneas arriba.
- 19. This material has been prepared by Richard E. Aguilar P. Fases de un compilador Analizador Léxico Analizador Sintáctico Analizador Semántico Optimizador de Código Fuente Generador de Código Optimizador de Código Objetivo Tabla de Literales Tabla de Símbolos Manejador de Errores
- 20. This material has been prepared by Richard E. Aguilar P. El proceso de Traducción Esta constituido por las fases anteriormente mencionadas. • Analizador léxico, rastreador o scanner: esta fase efectúa la lectura real del programa fuente, el cual generalmente esta en la forma de un flujo de caracteres. • El rastreador realiza lo que se conoce como el análisis léxico: recolecta secuencias de caracteres en unidades significativas denominadas tokens, las cuales son como las palabras de un lenguaje natural.
- 21. This material has been prepared by Richard E. Aguilar P. El proceso de Traducción • Analizador sintáctico o parser: recibe el código fuente en la forma de tokens proveniente del analizador léxico y realiza el análisis sintáctico que determina la estructura del programa. • El análisis sintáctico determina los elementos estructurales del programa y sus relaciones. Los resultados del análisis sintáctico por lo regular se representa como un árbol de análisis gramatical o un árbol sintáctico.
- 22. This material has been prepared by Richard E. Aguilar P. El proceso de Traducción • Analizador semántico: la semántica de un programa es su “significado” en contra posición a su sintaxis o estructura. • La semántica de un programa determina su comportamiento durante el tiempo de ejecución, pero la mayoría de los lenguajes de programación tienen características que se pueden determinar antes de la ejecución e incluso no se pueden expresar de manera adecuada como sintaxis y analizarse mediante el analizador sintáctico. Se hace referencia a tales características como semántica estática y el análisis de tal semántica es precisamente la tarea del analizador semántico.
- 23. This material has been prepared by Richard E. Aguilar P. El proceso de Traducción • Optimizador de código fuente: los compiladores a menudo incluyen varias etapas para el mejoramiento u optimización del código. El punto más anticipado en el que la mayoría de la etapas de automatización se pueden realizar es precisamente después del análisis semántico. • Generador de código: toma el código intermedio y genera el código para la máquina objetivo. Es en esta fase de la compilación en la que las propiedades de la máquina objetivo se convierten en el factor principal. No solo es necesario emplear instrucciones que existan en la máquina objetivo sino que, las decisiones respecto a la representación de los datos desempeñaran ahora también un papel principal.
- 24. This material has been prepared by Richard E. Aguilar P. El proceso de Traducción • Optimizador de código objetivo: en esta fase el compilador intenta mejorar el código objetivo generado por el generador de código. Dichas mejoras incluyen la selección de modos de direccionamiento para mejorar el rendimiento, reemplazando las instrucciones lentas por otras rápidas y eliminando las operaciones redundantes o innecesarias.
- 25. This material has been prepared by Richard E. Aguilar P. Análisis Léxico • Tiene la tarea de leer el programa fuente como un archivo de caracteres y dividirlo en tokens. • Los tokens son como las palabras en lenguaje natural, cada token es una secuencia de caracteres que representa una unidad de información en el programa fuente. • Cada token representa cierto patrón de caracteres que el analizador léxico reconoce.
- 26. This material has been prepared by Richard E. Aguilar P. Análisis Léxico • Los tokens caen en diversas categorías: palabras reservadas, identificadores, símbolo especiales, etc. • Los tokens como entidades lógicas se deben distinguir claramente de las cadenas de caracteres que representan. Para hacer clara la distinción, la cadena de caracteres representada por un token se denomina su lexema o valor de cadena. • De acuerdo a lo anterior algunos tokens pueden tener solo un lexema mientras que otros pueden tener infinitos lexemas.
- 28. This material has been prepared by Richard E. Aguilar P. PREGUNTAS
- 30. This material has been prepared by Richard E. Aguilar P. Resumiendo • Los compiladores traducen el texto de un programa escrito en un determinado lenguaje de programación a otro lenguaje que puede ser ejecutado con una computadora. • Debido a la existencia de los compiladores, el programador puede utilizar un lenguaje cercano al lenguaje natural durante el proceso de programación, sin tener que preocuparse por los detalles de implementación de dicho programa para su ejecución en un determinado ambiente computacional.