Compiladores Yeli Rojas
- 1. COMPILADORE S PRESENTADO POR: YELI NAIDELIN ROJAS ALVARADO
- 2. ¿QUE ES UN COMPILADOR? • ES UN PROGRAMA QUE PERMITE TRADUCIR EL CÓDIGO FUENTE DE UN PROGRAMA EN LENGUAJE DE ALTO NIVEL, A OTRO LENGUAJE DE NIVEL INFERIOR (TÍPICAMENTE LENGUAJE DE MÁQUINA). DE ESTA MANERA UN PROGRAMADOR PUEDE DISEÑAR UN PROGRAMA EN UN LENGUAJE MUCHO MÁS CERCANO A COMO PIENSA UN SER HUMANO, PARA LUEGO COMPILARLO A UN PROGRAMA MÁS MANEJABLE POR UNA COMPUTADORA.
- 3. ¿COMO FUNCIONA? • EL PROCESO DE TRADUCCIÓN SE COMPONE INTERNAMENTE DE VARIAS ETAPAS O FASES, QUE REALIZAN DISTINTAS OPERACIONES LÓGICAS. ES ÚTIL PENSAR EN ESTAS FASES COMO EN PIEZAS SEPARADAS DENTRO DEL TRADUCTOR, Y PUEDEN EN REALIDAD ESCRIBIRSE COMO OPERACIONES CODIFICADAS SEPARADAMENTE AUNQUE EN LA PRÁCTICA A MENUDO SE INTEGREN JUNTAS.
- 4. FASES • FASE DE ANÁLISIS - ANÁLISIS LÉXICO CONSTITUYE LA PRIMERA FASE, AQUÍ SE LEE EL PROGRAMA FUENTE DE IZQUIERDA A DERECHA Y SE AGRUPA EN COMPONENTES LÉXICOS QUE SON SECUENCIAS DE CARACTERES QUE TIENEN UN SIGNIFICADO. ADEMÁS, TODOS LOS ESPACIOS EN BLANCO, LÍNEAS EN BLANCO, COMENTARIOS Y DEMÁS INFORMACIÓN INNECESARIA SE ELIMINA DEL PROGRAMA FUENTE.
- 5. - ANÁLISIS SINTÁCTICO • EN ESTA FASE LOS CARACTERES O COMPONENTES LÉXICOS SE AGRUPAN JERÁRQUICAMENTE EN FRASES GRAMATICALES QUE EL COMPILADOR UTILIZA PARA SINTETIZAR LA SALIDA. SE COMPRUEBA SI LO OBTENIDO DE LA FASE ANTERIOR ES SINTÁCTICAMENTE CORRECTO (OBEDECE A LA GRAMÁTICA DEL LENGUAJE). POR LO GENERAL, LAS FRASES GRAMATICALES DEL PROGRAMA FUENTE SE REPRESENTAN MEDIANTE UN ÁRBOL DE ANÁLISIS SINTÁCTICO. • ANÁLISIS SEMÁNTICO • LA FASE DE ANÁLISIS SEMÁNTICO REVISA EL PROGRAMA FUENTE PARA TRATAR DE ENCONTRAR ERRORES SEMÁNTICOS Y REÚNE LA INFORMACIÓN SOBRE LOS TIPOS PARA LA FASE POSTERIOR DE GENERACIÓN DE CÓDIGO. EN ELLA SE UTILIZA LA ESTRUCTURA JERÁRQUICA DETERMINADA POR LA FASE DE ANÁLISIS SINTÁCTICO PARA IDENTIFICAR LOS OPERADORES Y OPERANDOS DE EXPRESIONES Y PROPOSICIONES.
- 6. • FASE DE SÍNTESIS CONSISTE EN GENERAR EL CÓDIGO OBJETO EQUIVALENTE AL PROGRAMA FUENTE. SÓLO SE GENERA CÓDIGO OBJETO CUANDO EL PROGRAMA FUENTE ESTÁ LIBRE DE ERRORES DE ANÁLISIS, LO CUAL NO QUIERE DECIR QUE EL PROGRAMA SE EJECUTE CORRECTAMENTE, YA QUE UN PROGRAMA PUEDE TENER ERRORES DE CONCEPTO O EXPRESIONES MAL CALCULADAS. POR LO GENERAL EL CÓDIGO OBJETO ES CÓDIGO DE MÁQUINA RELOCALIZABLE O CÓDIGO ENSAMBLADOR. LAS POSICIONES DE MEMORIA SE SELECCIONAN PARA CADA UNA DE LAS VARIABLES USADAS POR EL PROGRAMA. DESPUÉS, CADA UNA DE LAS INSTRUCCIONES INTERMEDIAS SE TRADUCE A UNA SECUENCIA DE INSTRUCCIONES DE MÁQUINA QUE EJECUTA LA MISMA TAREA. UN ASPECTO DECISIVO ES LA ASIGNACIÓN DE VARIABLES A REGISTROS.
- 7. OPTIMIZACIÓN DE CÓDIGO • LA FASE DE OPTIMIZACIÓN DE CÓDIGO CONSISTE EN MEJORAR EL CÓDIGO INTERMEDIO, DE MODO QUE RESULTE UN CÓDIGO MÁQUINA MÁS RÁPIDO DE EJECUTAR. ESTA FASE DE LA ETAPA DE SÍNTESIS ES POSIBLE SOBRE TODO SI EL TRADUCTOR ES UN COMPILADOR (DIFÍCILMENTE UN INTÉRPRETE PUEDE OPTIMIZAR EL CÓDIGO OBJETO). HAY MUCHA VARIACIÓN EN LA CANTIDAD DE OPTIMIZACIÓN DE CÓDIGO QUE EJECUTAN LOS DISTINTOS COMPILADORES. EN LOS QUE HACEN MUCHA OPTIMIZACIÓN, LLAMADOS «COMPILADORES OPTIMIZADORES», UNA PARTE SIGNIFICATIVA DEL TIEMPO DEL COMPILADOR SE OCUPA EN ESTA FASE. SIN EMBARGO, HAY OPTIMIZACIONES SENCILLAS QUE MEJORAN SENSIBLEMENTE EL TIEMPO DE EJECUCIÓN DEL PROGRAMA OBJETO SIN RETARDAR DEMASIADO LA COMPILACIÓN.
- 8. TIPOS DE COMPILADORES • COMPILADORES CRUZADOS: GENERAN CÓDIGO PARA UN SISTEMA DISTINTO DEL QUE ESTÁN FUNCIONANDO. • COMPILADORES OPTIMIZADORES: REALIZAN CAMBIOS EN EL CÓDIGO PARA MEJORAR SU EFICIENCIA, PERO MANTENIENDO LA FUNCIONALIDAD DEL PROGRAMA ORIGINAL. • COMPILADORES DE UNA SOLA PASADA: GENERAN EL CÓDIGO MÁQUINA A PARTIR DE UNA ÚNICA LECTURA DEL CÓDIGO FUENTE. • COMPILADORES DE VARIAS PASADAS: NECESITAN LEER EL CÓDIGO FUENTE VARIAS VECES ANTES DE PODER PRODUCIR EL CÓDIGO MÁQUINA. • COMPILADORES JIT (JUST IN TIME): FORMAN PARTE DE UN INTÉRPRETE Y COMPILAN PARTES DEL CÓDIGO SEGÚN SE NECESITAN. • COMPILADORES INCREMENTALES: GENERAN UN CÓDIGO OBJETO, INSTRUCCIÓN POR INSTRUCCIÓN CUANDO EL USUARIO TECLEA CADA ORDEN INDIVIDUAL.
- 9. • COMPILADOR CON MONTADOR: COMPILA DISTINTOS MÓDULOS DE FORMA INDEPENDIENTE Y DESPUÉS ES CAPAZ DE APLAZARLOS. • AUTO COMPILADOR: COMPILADOR QUE ESTÁ ESCRITO EN EL MISMO LENGUAJE QUE VA A COMPILAR. • META COMPILADOR: ES PROGRAMA QUE RECIBE COMO ENTRADA LAS ESPECIFICACIONES DEL LENGUAJE PARA EL QUE SE DESEA OBTENER UN COMPILADOR Y GENERA COMO SALIDA EL COMPILADOR PARA ESE LENGUAJE. • DESCOMPILADOR: ES UN PROGRAMA QUE ACEPTA COMO ENTRADA CÓDIGO MAQUINA Y LA TRADUCE A UN LENGUAJE DE ALTO NIVEL REALIZANDO EL PROCESO INVERSO A LA COMPILACIÓN. • PAUTA DE CREACIÓN DE UN COMPILADOR: EN LAS PRIMERAS ÉPOCAS DE LA INFORMÁTICA, EL SOFTWARE DE LOS COMPILADORES ERA CONSIDERADO COMO UNO DE LOS MÁS COMPLEJOS EXISTENTES. • LOS PRIMEROS COMPILADORES SE REALIZARON PROGRAMÁNDOLOS DIRECTAMENTE EN LENGUAJE MÁQUINA O EN ENSAMBLADOR. UNA VEZ QUE SE DISPONE DE UN COMPILADOR, SE PUEDEN ESCRIBIR NUEVAS VERSIONES DEL COMPILADOR (U OTROS COMPILADORES DISTINTOS) EN EL LENGUAJE QUE COMPILA ESE COMPILADOR.
- 10. VENTAJAS DE UN COMPILADOR 1. VENTAJA: AUTÓNOMO Y EFICIENTE UNA GRAN VENTAJA DE LOS PROGRAMAS QUE SE COMPILAN ES QUE SON UNIDADES AUTÓNOMAS LISTAS PARA SER EJECUTADAS. DEBIDO A QUE YA SE ENCUENTRAN COMPILADAS EN ARCHIVOS BINARIOS DE LENGUAJE MÁQUINA, NO ES NECESARIA UNA SEGUNDA APLICACIÓN O PAQUETE QUE EL USUARIO DEBA MANTENER ACTUALIZADO. 2. VENTAJA: OPTIMIZACIÓN DE HARDWARE SI BIEN ESTAR RESTRINGIDO A UN PAQUETE DE HARDWARE ESPECÍFICO TIENE SUS DESVENTAJAS, COMPILAR UN PROGRAMA TAMBIÉN PUEDE INCREMENTAR EL DESEMPEÑO DE ESTE ÚLTIMO. LOS USUARIOS PUEDEN ENVIAR OPCIONES ESPECÍFICAS A LOS COMPILADORES, RELACIONADAS CON LOS DETALLES DEL HARDWARE EN EL QUE SE EJECUTARÁ EL PROGRAMA. ESTO PERMITE QUE EL COMPILADOR GENERE CÓDIGO EN LENGUAJE MÁQUINA QUE HACE UN USO MÁS EFICIENTE DEL HARDWARE ESPECIFICADO, A DIFERENCIA DEL CÓDIGO MÁS GENÉRICO.
- 11. DESVENTAJAS DE UN COMPILADOR 1. DESVENTAJA: ESPECÍFICO A UN HARDWARE DADO QUE UN COMPILADOR TRADUCE EL CÓDIGO FUENTE A UN LENGUAJE MÁQUINA ESPECÍFICO, LOS PROGRAMAS DEBEN SER COMPILADOS ESPECÍFICAMENTE PARA OS X, WINDOWS O LINUX, ASÍ COMO PARA ARQUITECTURAS DE 32 O 64 BITS. PARA UN PROGRAMADOR O UNA COMPAÑÍA DE SOFTWARE QUE INTENTAN HACER QUE UN PRODUCTO LLEGUE A LA MAYOR AUDIENCIA POSIBLE, ESTO REPRESENTA LA NECESIDAD DE TENER MÚLTIPLES VERSIONES DEL CÓDIGO FUENTE PARA LA MISMA APLICACIÓN, LO CUAL DA COMO RESULTADO UNA MAYOR CANTIDAD DE TIEMPO EMPLEADA EN EL MANTENIMIENTO DEL CÓDIGO FUENTE Y PROBLEMAS ADICIONALES CUANDO SON LIBERADAS LAS ACTUALIZACIONES. 2. DESVENTAJA: TIEMPOS DE COMPILACIÓN UNA DE LAS DESVENTAJAS DE TENER UN COMPILADOR ES QUE VERDADERAMENTE DEBE COMPILAR CÓDIGO FUENTE. MIENTRAS QUE LOS PEQUEÑOS PROGRAMAS QUE MUCHOS DESARROLLADORES NOVATOS CODIFICAN REQUIEREN CANTIDADES TRIVIALES DE TIEMPO PARA SER COMPILADOS, LAS GRANDES SUITES DE APLICACIONES PUEDEN TARDAR CANTIDADES SIGNIFICATIVAS DE TIEMPO EN COMPILAR. CUANDO LOS PROGRAMADORES NO TIENEN NADA QUE HACER MAS QUE ESPERAR A QUE EL COMPILADOR TERMINE, ESTE TIEMPO PUEDE HACER EL PROCESO MÁS TARDADO, ESPECIALMENTE DURANTE LA ETAPA DE DESARROLLO, CUANDO EL CÓDIGO DEBE SER COMPILADO PARA PROBAR SU FUNCIONALIDAD Y RESOLVER ERRORES.