فرمت پاورپوینت

تعداد صفحه : 153

قسمت هایی از متن این پاورپوینت در زیر امده است

توسعه زبانهاي اوليه

 

زبانهاي مبتني بر اعداد (اواخر دهه 1930 تا اوايل دهه 1940)

زبان Fortran زبان IAL زبان ALGOL زبان SIMULA زبان PASCAL زبان C و C++ زبان BASIC تاريخچه مختصري از زبانهاي برنامه سازي

توسعه زبانهاي اوليه (ادامه)

زبانهاي Algol اهداف الگول عبارت بودند از: ◦نشانه هاي الگول بايد به رياضيات استاندارد نزديک باشد. ◦الگول بايد براي توصيف الگوريتمها مفيد باشد. ◦برنامه ها در الگول بايد به زبان ماشين ترجمه شوند. ◦الگول نبايد به معماري يک ماشين مقيد باشد. تاريخچه مختصري از زبانهاي برنامه سازي

توسعه زبانهاي اوليه (ادامه)

زبانهاي تجاري ( 1955)(COBOL) ◦پردازش اسناد زبان هوش مصنوعي (دهه 1950) (Lisp, Prolouge) ◦مناسب برای پیاده سازی الگوریتم‌های جستجو زبانهاي سيستم(C, Assembly) ◦مناسب برای پیاده سازی یک سیستم عامل تاريخچه مختصري از زبانهاي برنامه سازي (ادامه)

تکامل معماري نرم افزار

 

دوران کامپيوترهاي بزرگ

محيط دسته اي محيط محاوره اي تاثير بر طراحي زبان

دوران کامپيوتر شخصي

کامپيوترهاي شخصي محيطهاي سيستم تعبيه شده تاثير بر طراحي زبان تاريخچه مختصري از زبانهاي برنامه سازي (ادامه)

تکامل معماري نرم افزار(ادامه)

 

دوران شبکه بندي

محاسبات توزيعي اينترنت تاثير بر زبان برنامه سازي تاريخچه مختصري از زبانهاي برنامه سازي (ادامه)

دامنه هاي کاربرد

 

کاربردها در دهه 1960

پردازش تجاري محاسبات علمي برنامه نويسي سيستم کاربردهاي هوش مصنوعي تاريخچه مختصري از زبانهاي برنامه سازي (ادامه)

دامنه هاي کاربرد(ادامه)

 

کاربردهاي قرن 21

پردازش تجاري محاسبات علمي برنامه نويسي سيستم کاربردهاي هوش مصنوعي انتشارات فرآيند کاربردهاي جديد (مانند شي گراهاو...) Language Sequence نقش زبانهاي برنامه سازي

اثرات

قابليتهاي کامپيوتر: کامپيوترهاي بزرگ ، کند و گرانقيمت که از لامپ خلا استفاده مي کردند به ريز کامپيوترها و سوپر کامپيوترها تبديل شدند. موارد کاربرد: زمينه هاي کاربرد جديد ، طراحي زبانهاي جديد ، ارتقاء و بازبيني زبانهاي قديمي را منجر شد. متدهاي برنامه نويسي: يافتن متدهاي خوب براي نوشتن برنامه هاي بزرگ و پيچيده و تغيير در محيط برنامه نويسي متدهاي پياده سازي : انتخاب ويژگيهاي نو مطالعات تئوري: استفاده از متدهاي رسمي رياضيات استانداردسازي: اجازه انتقال برنامه از کامپيوتري به کامپيوتر ديگر صفات يک زبان خوب §وضوح، سادگي و يکپارچگي: §زبان باید مجموعه‌ای مفاهیم ساده، واضح و یکپارچه برای طراحی الگوریتم داشته باشد. §قابليت تعامد : §امکان ترکیب ویژگی‌های مختلف زبان و بامعنا بودن ترکیب حاصل §مثال: ترکیب عبارت و ساختار شرطی §طبيعي بودن براي کاربردها §زبان‌ها باید ساختمان داده، عملگرها، دستورات کنترلی و نحو مناسب برای مسئله‌ای که باید حل شود را داشته باشند. §پشتيباني از انتزاع §امکان طراحی انتزاع‌های مناسب توسط برنامه‌نویس با استفاده از ویژگی‌های اولیه زبان صفات يک زبان خوب(ادامه) §سهولت در بازرسي برنامه §سادگی ساختارهای نحوی و معنایی زبان موجب سهولت در بازرسی برنامه می‌شود. §محيط برنامه نويسي §وجود ویراستارهای خاص، امکانات نگهداری و اصلاح نسخه‌های مختلف. §قابليت حمل برنامه §عدم وابستگی به ماشین خاص. §هزينه استفاده §هزينه اجراي برنامه §هزينه ترجمه برنامه §هزينه نگهداري برنامه نقش زبانهاي برنامه سازي(ادامه)

زبان خوب چگونه است؟(ادامه)

 

نحو و معناي زبان

نحو زبان برنامه سازي ظاهر آن زبان است. مشخص شود دستورات ، اعلانها و ساير ساختارهاي زبان چگونه نوشته مي شوند معناي زبان همان مفهومي است که به ساختارهاي نحوي زبان داده مي شود. نقش زبانهاي برنامه سازي(ادامه)

مدلهاي زبان

زبانهاي دستوري: زبانهاي مبتني بر فرمان يا دستورگرا زبانهاي تابعي : به جاي مشاهده تغيير حالت عملکرد برنامه دنبال مي شود. زبانهاي قانونمند: شرايطي را بررسي مي کنند و درصورت برقرار بودن آنها فعاليتي را انجام مي دهند. برنامه نويسي شي گرا: اشياي پيچيده به عنوان بسطي از اشياي ساده ساخته مي شوندو خواصي را از اشياي ساده به ارث مي برند. نقش زبانهاي برنامه سازي(ادامه)

استاندارد سازي زبان

براي پي بردن به معناي دستورات .1به مستندات زبان مراجعه شود. .2برنامه را در کامپيوتر تايپ . اجرا کنيد .3به استاندارد زبان مراجعه شود.

استاندارد خصوصي

 

توسط شرکت مالک زبان ارائه می‌شوند.

 

استاندارد عمومي :

 

بین پیاده‌سازی‌های مختلف زبان یکپارچگی بوجود می‌آورد. (ANSI, IEEE, ….)

 

مسائل مهم استفاده موثر از استاندارد:

.1زمان سنجي .2اطاعت و پيروي .3کهنگي نقش زبانهاي برنامه سازي(ادامه)

بين المللي شدن برنامه نويسي

ترتيب تلفيق: کاراکترها به چه ترتيبي بايد ظاهر شوند؟ ترتيب: موقعيت کاراکترهاي غير رومي حالت کاراکترها: حروف کوچک و بزرگ در زبانهايي مثل ژاپني، عربي و يهودي جهت پيمايش: اغلب زبانها از چپ به راست خوانده مي شوند. فرمت تاريخ در يک کشور خاص فرمت زمان در يک کشور خاص مناطق زماني سيستمهاي حروفي علامت پول محيط هاي برنامه نويسي

تاثير بر طراحي زبان

 

از دو جهت روی زبان‌ها تأثیر گذاشته‌اند:

.1ویژگی‌های مربوط به کامپایل کردن مجزای زیربرنامه‌ها و سایر بخش‌های برنامه .2تست و اشکال زدايي مانند : ويژگيهاي رديابي اجرا ، نقاط کنترلي ، ادعا کامپایل مجزا تست و اشکال‌زدایی §ویژگی‌های ردیابی اجرا §نقاط کنترلی (breakpoint) §ادعا (assertion) §assert (x>0 and A=0) or (X=0 and A>B+10) § فصل دوم

اثرات معماري ماشين عملکرد کامپيوتر

کامپيوتر مجموعه اي از الگوريتمها و ساختمان داده ها است که قابليت ذخيره و اجراي برنامه ها را دارد.

هر کامپيوتر از 6 جزء تشکيل شده است: ◦داده ها ◦اعمال اوليه ◦کنترل ترتيب ◦دستيابي به داده ها ◦مديريت حافظه ◦محيط عملياتي عملکرد کامپيوتر(ادامه)

سخت افزار کامپيوتر

 

داده ها : حافظه اصلي ، ثباتهاي سريع و فايلهاي خارجي

◦حافظه اصلي به صورت دنباله اي از بيتهاي خطي سازمان دهي مي شود که از کلمات با طول ثابت تشکيل مي گردد. ◦طول ثباتهاي سريع به اندازه طول کلمات است و طوري تقسيم بندي مي شود که هر قسمت آن قابل دستيابي باشد. ◦حافظه سريع نهان معمولاً بين حافظه اصلي و ثبات ها قرار مي گيرد و مکانيزمي براي دسترسي سريع به داده هاي موجود در حافظه است ◦فايلهاي خارجي که بر روي ديسک مغناطيسي ، نوار مغناطيسي يا CD ذخيره مي شوند. سازمان يک کامپيوتر معمولي عملکرد کامپيوتر(ادامه)

سخت افزار کامپيوتر (ادامه)

اعمال : کامپيوتر بايد مجموعه اي از اعمال اوليه توکار داشته باشد که متناظر با کدهاي عملياتي هستند که به صورت دستورات زبان ماشين مي باشند. کنترل ترتيب: در حين اجراي برنامه دستور بعدي که بايد اجرا شود توسط محتويات ثبات آدرس برنامه مشخص مي گردد. اين ثبات حاوي آدرس دستور بعدي است. عملکرد کامپيوتر(ادامه)

سخت افزار کامپيوتر (ادامه)

دستيابي به داده ها : علاوه بر کد عملياتي، هر دستور ماشين بايد عملوندهايي را مشخص کند که آن عمل از آنها استفاده مي کند. عملوند ممکن است در حافظه اصلي يا در ثبا ت باشد. مديريت حافظه: تمام منابع کامپيوتر ( مثل حافظه ، پردازنده مرکزي ، دستگاههاي حافظه خارجي) تا آنجايي که ممکن است فعال باشند. محيط عملياتي : متشکل از مجموعه اي از حافظه جانبي و دستگاههاي ورودي و خروجي است. مثل حافظه هاي سريع ، حافظه هايي با سرعت متوسط ، حافظه هاي کند و دستگاههاي ورودي و خروجي عملکرد کامپيوتر (ادامه)

کامپيوترهاي ميان افزار

کامپيوتر ميان افزار توسط ريز برنامه اي شبيه سازي مي شود که بر روي کامپيوتر سخت افزار قابل ريزبرنامه نويسي(microprogramming) اجرا مي گردد. زبان ماشين آن مجموعه بسيار سطح پايين از ريز دستورات است که انتقال داده ها را بين حافظه اصلي و ثباتها و بين خود ثباتها از طريق پردازنده ها انجام مي دهد. عملکرد کامپيوتر (ادامه)

مفسرها و معماريهاي مجازي

ترجمه (کامپايل کردن) : مترجم مي تواند طوري طراحي شود که برنامه اي به يک زبان سطح بالا را به برنامه اي در زبان ماشين ترجمه کند. ◦مترجم، هر پردازنده زباني است که برنامه اي را به يک زبان منبع ( که ممکن است سطح بالا يا پايين باشد ) به عنوان ورودي گرفته به برنامه اي در زبان مقصد تبديل مي کند که از نظر کارايي با هم يکسان هستند. ◦اسمبلر ◦کامپايلر ◦بارکننده يا ويراستار پيوند ◦پيش پردازنده يا پردازنده ماکرو عملکرد کامپيوتر (ادامه)

مفسرها و معماريهاي مجازي (ادامه)

شبيه سازي نرم افزاري (تفسير نرم افزاري): به جاي ترجمه برنامه هاي سطح بالا به برنامه هاي زبان ماشين معادل مي توانيم از شبيه سازي استفاده کنيم که از طريق آن برنامه بر روي کامپيوتر ميزبان اجرا مي شود. مقایسه مترجم و مفسر •تبدیل برنامه منبع به برنامه مقصد و سپس اجرای برنامه •رمزگشایی‌های پیچیده تنها یک بار صورت می‌گیرد. •در روش ترجمه، اطلاعات برنامه منبع از بین می‌رود. •در این روش، حجم برنامه مقصد بزرگتر است. عملکرد کامپيوتر (ادامه)

مفسرها و معماريهاي مجازي (ادامه)

زبانها به دو دسته هستند: زبان هاي کامپايلري : C,C++ ، فرترن ، پاسکال و ادا . برنامه هاي آن قبل از شروع اجراي برنامه به زبان ماشين کامپيوتر واقعي ترجمه مي شوند به طوريکه شبيه سازي به مجموعه اي از روالهاي پشتيباني زمان اجرا محدود مي شود که اعمال اوليه موجود در زبان منبع را شبيه سازي مي کند که شباهت زيادي به زبان ماشين ندارد. زبان هاي مفسري: ليسپ ، ام ال، پرل ، پست اسکريپت، پرولوپ و اسمالتاک معمولاً با مفسر نرم افزاري پياده سازي مي شود. جاوا یک زبان تفسیری است که کامپایلر آن یک کد میانی به نام بایت کد را برای ماشین مجازی جاوا تولید می‌کند. کامپيوترهاي مجازي و زمانهاي انقياد

روشهاي ساخت کامپيوتر:

از طريق سخت افزار از طريق نرم افزار از طريق ماشين مجازي از طريق ترکيبي کامپيوترهاي مجازي و زمانهاي انقياد (ادامه)

کامپيوترهاي مجازي و پياده سازي هاي زبان

بعنوان مثال اگر کامپيوتر مجازي ، حاوي عمل جمع صحيح و عمل جذرگيري باشد، پياده ساز ممکن است جمع صحيح را به وسيله سخت افزار و جذرگيري را به وسيله نرم افزار انجام دهد. کامپيوترهاي مجازي و زمانهاي انقياد (ادامه)

کامپيوترهاي مجازي و پياده سازي هاي زبان

سه عامل منجر بر تفاوتهايي در بين پياده سازيهاي يک زبان مي شود: ◦پياده سازي هاي مختلف از کامپيوتر مجازي که به طور ضمني در تعريف زبان وجود دارد، درک هاي متفاوتي ایجاد می‌کنند. ◦تفاوتهايي در امکاناتي که توسط کامپيوتر ميزبان ارائه مي شود که زبان برنامه سازي بايد بر روي آن پياده سازي شود. ◦تفاوتها در انتخابهايي که توسط پياده ساز صورت مي گيرد تا عناصر کامپيوتر مجازي را با استفاده از امکاناتي که توسط کامپيوتر مربوط ارائه مي شود پياده سازي کند. علاوه بر اين ساخت مترجم براي پشتيباني از اين انتخابهاي نمايش کامپيوتر مجازي منجر به تفاوت‌هایی می‌شود. . کامپيوترهاي مجازي و زمانهاي انقياد (ادامه)

سلسله مراتبماشينهاي مجازي

انقیاد: نسبت دادن یک ویژگی یا صفت خاص به یک عنصر برنامه زمان انقیاد: زمانی که فرایند انقیاد برای یک عنصر از برنامه رخ می‌دهد. انقیاد در 4 زمان رخ می‌دهد: .1زمان اجرا .2زمان ترجمه .3زمان پیاده‌سازی زبان .4زمان تعریف زبان. انقیاد و زمان‌هاي انقياد زمان اجرا oدر ورود به زير برنامه يا بلوک oدر نقطه خاصي از اجراي برنامه زمان ترجمه (زمان کامپايل) oانقياد توسط برنامه نويس انتخاب مي شود oانقياد توسط مترجم انجام مي شود oانقيادهايي که توسط بارکننده صورت مي گيرد. زمان پياده سازي زبان oجزئیات مربوط به نمایش داده‌ها و اعمال محاسباتی زمان تعريف زبان oاغلب ساختارهای زبان، در زمان تعریف آن زبان مشخص می‌شود؛ مثل: شکل مختلف دستورات، ساختمان داده‌ها و ساختارهای برنامه. انقياد و زمان انقياد (ادامه) برای دستور زیر: x = x + 10 ; در برنامه اي که به زبان L نوشته مي شود ،انقيادها و زمانهاي انقياد زير بحث مي شود: ◦مجموعه اي از انواع ممکن براي متغير X: زمان تعریف زبان (انواع اولیه) و زمان ترجمه (انواع انتزاعی) ◦نوع متغير: زمان ترجمه یا اجرا. ◦مجموعه اي از مقادير ممکن براي X: زمان پیاده‌سازی زبان. ◦مقدار متغير X: زمان اجرا. ◦نمايش مقدار ثابت 10: زمان تعریف زبان (نمایش دهدهی) یا زمان پیاده‌سازی زبان (نمایش باینری). ◦خواص عملگر +: زمان تعریف زبان (نوع نمایش و انواع عملیات)، پیاده‌سازی زبان (هریک از انواع عمل جمع)، ترجمه (نوع عمل مناسب و اجرا (مقدار حاصل). انقياد و زمان انقياد (ادامه) زباني مثل فرترن که در آن انقياد در زمان ترجمه انجام مي شود زبانهايي با انقياد زودرس و زباني با انقياد ديررس مثل ام ال اغلب انقيادها را در زمان اجرا انجام مي دهد. فصل پنجم (Pratt.)
فصل ششم (John Mitchel)

انواع داده‌ای
(Types) خواص انواع و اشياء §هر برنامه صرفنظر از نوع زبان مجموعه اي از عمليات است که بايد به ترتيب خاصي بر روي داده ها اجرا شوند. §تفاوتهاي بين زبانها ناشي از انواع داده‌ها، عمليات موجود و مکانيزم کنترل ترتيب اجراي عمليات بر روي داده ها است. خواص انواع و اشياء (ادامه)