В настоящее время я работаю с Groovy и Grails. В то время как Groovy довольно прямолинейно, так как это в основном Java, я не могу сказать, что я Грок Grails. Я читал, что Groovy относится к Grails,…

Ruby Sinatra и PerlDancer называются микро — веб-фреймворком? Что значит быть микро-фреймворком? Подходят ли микро — веб-фреймворки для крупных проектов (скажем, Stackoverflow, электронные покупки,…

Мы начинаем работу над проектом программного обеспечения и хешируем важные детали, работая над более мелкими. Несколько раз возникали большие вещи, которые так или иначе радикально повлияют на…

Насколько я понимаю, это означает, что потенциально можно написать программу, формально доказывающую, что программа, написанная на статически типизированном языке, будет свободна от определенного…

Что значит для распределителя быть апатридом? Я понимаю, что std::allocator-это обертка вокруг malloc и не имеет собственного состояния. В то же время malloc ведет свою собственную бухгалтерию,…

В таблице на этой странице из документации GCC один из элементов (примерно на полпути вниз по таблице) указан только как core language. Что это значит? Какие части языка не будут включены?

В книге изучение SQL трудным путем автор говорит:: OOP языки организованы вокруг графиков, но SQL хочет возвращать только таблицы Что значит для языка OOP быть организованным вокруг графа?…

Как большинство из вас, вероятно, знают, Apple объявила в WWDC 2015 году, что Swift станет языком с открытым исходным кодом. Мой вопрос таков: поскольку сам язык по сути является просто набором…

Пытаюсь выучить Rails active record и с трудом понимаю, что значит для объекта быть обернутым вокруг стола. Я уже просмотрел несколько постов, в которых говорится о паттерне активной записи, но мне…

Из https://ghc.haskell.org/trac/ ghc/wiki/DependentHaskell , в отличие от Coq и Agda, Haskell опирается на согласованность языка принуждения, которому не угрожает * :: *. Подробнее см. Цитируемая…

Скомпилированные и интерпретированные языки

во-первых, уточнение, Java не полностью статичен-скомпилирован и связан так, как C++. Он компилируется в байт-код, который затем интерпретируется JVM. JVM может пойти и сделать компиляцию just-in-time на родной машинный язык, но не обязательно это делать.

более того: я думаю, что интерактивность является главным практическим отличием. Поскольку все интерпретируется, вы можете взять небольшой отрывок кода, проанализировать и запустить его против текущего состояния среды. Таким образом, если вы уже выполнили код, который инициализировал переменную, у вас будет доступ к этой переменной и т. д. Он действительно поддается таким вещам, как функциональный стиль.

интерпретация, однако, стоит много, особенно когда у вас есть большая система с большим количеством ссылок и контекста. По определению, это расточительно, потому что идентичный код может быть интерпретирован и оптимизирован дважды (хотя большинство сред выполнения имеют некоторое кэширование и оптимизацию для этого). Тем не менее, вы платите стоимость выполнения и часто требуется среда выполнения. Вы также с меньшей вероятностью увидите сложные межпроцедурные оптимизации, потому что в настоящее время их производительность недостаточно интерактивна.

поэтому для больших систем, которые не собираются сильно меняться, и для некоторых языков, имеет больше смысла предварительно компилировать и предварительно связывать все, делать все оптимизации, которые вы можете сделать. Это приводит к очень бережливой среде выполнения, которая уже оптимизирована для целевой машины.

Что касается генерации исполняемых файлов, это имеет мало общего с ним, ИМХО. Часто можно создать исполняемый файл из скомпилированного языка. Но вы также можете создать исполняемый файл из интерпретируемого языка, за исключением того, что интерпретатор и среда выполнения уже упакованы в exectuable и скрыты от вас. Это означает, что вы, как правило, по-прежнему оплачиваете расходы на выполнение (хотя я уверен, что для некоторых языков есть способы перевести все в исполняемый файл дерева).

I не согласен с тем, что все языки могут быть интерактивными. Некоторые языки, такие как C, настолько привязаны к машине и всей структуре ссылок, что я не уверен, что вы можете построить полноценную интерактивную версию

Основные принципы программирования: компилируемые и интерпретируемые языки

Рассказывает Аарон Краус 

Как и в предыдущей статье этого цикла, я хочу обратить ваше внимание на ключевые принципы программирования, которые влияют на всё то, что мы делаем, но с которыми мы редко сталкиваемся напрямую и поэтому не до конца их понимаем. Тема сегодняшней статьи — компилируемые и интерпретируемые языки. 

Будучи разработчиками, мы часто сталкиваемся с такими понятиями, как компилятор и интерпретатор, но я считаю, что многие не совсем понимают, что они означают. Между тем, компиляция и интерпретация — это основы работы всех языков программирования. Давайте взглянем на то, как на самом деле устроены эти понятия.

Вступление

Мы полагаемся на такие инструменты, как компиляция и интерпретация, чтобы преобразовать наш код в форму, понятную компьютеру. Код может быть исполнен нативно, в операционной системе после конвертации в машинный (путём компиляции) или же исполняться построчно другой программой, которая делает это вместо ОС (интерпретатор).

Компилируемый язык — это такой язык, что программа, будучи скомпилированной, содержит инструкции целевой машины; этот машинный код непонятен людям. Интерпретируемый же язык — это такой, в котором инструкции не исполняются целевой машиной, а считываются и исполняются другой программой (которая обычно написана на языке целевой машины). Как у компиляции, так и у интерпретации есть свои плюсы и минусы, и именно это мы и обсудим.

Прежде чем мы продолжим, стоит отметить, что многие языки программирования имеют как компилируемую, так и интерпретируемую версии, поэтому классифицировать их затруднительно. Тем не менее, чтобы не усложнять, в дальнейшем я буду разделять компилируемые и интерпретируемые языки.

Компилируемые языки

Главное преимущество компилируемых языков — это скорость исполнения. Поскольку они конвертируются в машинный код, они работают гораздо быстрее и эффективнее, нежели интерпретируемые, особенно если учесть сложность утверждений некоторых современных скриптовых интерпретируемых языков.

Низкоуровневые языки как правило являются компилируемыми, поскольку эффективность обычно ставится выше кроссплатформенности. Кроме того, компилируемые языки дают разработчику гораздо больше возможностей в плане контроля аппаратного обеспечения, например, управления памятью и использованием процессора. Примерами компилируемых языков являются C, C++, Erlang, Haskell и более современные языки, такие как Rust и Go.

Проблемы компилируемых языков, в общем-то, очевидны. Для запуска программы, написаной на компилируемом языке, её сперва нужно скомпилировать. Это не только лишний шаг, но и значительное усложнение отладки, ведь для тестирования любого изменения программу нужно компилировать заново. Кроме того, компилируемые языки являются платформо-зависимыми, поскольку машинный код зависит от машины, на которой компилируется и исполняется программа.

Интерпретируемые языки

В отличие от компилируемых языков, интерпретируемым для исполнения программы не нужен машинный код; вместо этого программу построчно исполнят интерпретаторы. Раньше процесс интерпретации занимал очень много времени, но с приходом таких технологий, как JIT-компиляция, разрыв между компилируемыми и интерпретируемыми языками сокращается. Примерами интерпретируемых языков являются PHP, Perl, Ruby и Python. Вот некоторые из концептов, которые стали проще благодаря интерпретируемым языкам:

Основным недостатком интерпретируемых языком является их невысокая скорость исполнения. Тем не менее, JIT-компиляция позволяет ускорить процесс благодаря переводу часто используемых последовательностей инструкции в машинный код.

Бонус: байткод-языки

Байткод-языки — это такие языки, которые используют для исполнения кода как компиляцию, так и интерпретацию. Java и фреймворк .NET — это типичные примеры байткод-языков. На самом деле, Java Virtual Machine (JVM) — это настолько популярная виртуальная машина для интерпретации байткода, что на ней работают реализации нескольких языков. Кстати, недавно стало известно, что в новой версии Java будет также поддерживаться и статическая компиляция.

В байткод-языке сперва происходит компиляция программы из человекочитаемого языка в байткод. Байткод — это набор инструкций, созданный для эффективного исполнения интерпретатором и состоящий из компактных числовых кодов, констант и ссылок на память. С этого момента байткод передаётся в виртуальную машину, которая затем интерпретирует код также, как и обычный интерпретатор.

При компиляции кода в байткод происходит задержка, но дальнейшая скорость исполнения значительно возрастает в силу оптимизации байткода. Кроме того, байткод-языки являются платформо-независимыми, превосходя при этом по скорости интерпретируемые. Для них также доступна JIT-компиляция.

Заключение

Многие языки в наши дни имеют как компилируемые, так и интерпретируемые реализации, сводя разницу между ними на нет. У каждого вида исполнения кода есть преимущества и недостатки.

Вкратце, компилируемые языки являются самыми эффективными, поскольку они исполняются как машинный код и позволяют использовать аппаратное обеспечение системы. Однако это вводит дополнительные ограничение на написание кода и делает его платформо-зависимым. Интерпретируемые же языки не зависят от платформы и позволяют использовать такие техники динамического программирования, как метапрограммирование. Тем не менее, в скорости исполнения они значительно уступают компилируемым языкам.

Байткод-языки, в свою очередь, пытаются использовать сильные стороны обоих видов языков, и у них это неплохо получается.

Перевод статьи «Programming Concepts: Compiled and Interpreted Languages»

Определение интерпретации Merriam-Webster

интерпретируется; устный перевод; интерпретирует

переходный глагол

1 : , чтобы объяснить или передать значение : в понятных терминах. толковать сны нужна помощь в интерпретации результатов

3 : изобразить посредством искусства : довести до реализации исполнением или указанием интерпретирует роль

определение толкования The Free Dictionary

Определение интерпретатора

Интерпретатор — это программа, которая читает и выполняет код. Это включает исходный код, предварительно скомпилированный код и сценарии. Общие интерпретаторы включают интерпретаторы Perl, Python и Ruby, которые выполняют код Perl, Python и Ruby соответственно.

Интерпретаторы и компиляторы похожи, поскольку они распознают и обрабатывают исходный код. Однако компилятор не выполняет код, как интерпретатор. Вместо этого компилятор просто преобразует исходный код в машинный код, который может быть запущен непосредственно операционной системой как исполняемая программа.Интерпретаторы обходят процесс компиляции и напрямую выполняют код.

Поскольку интерпретаторы считывают и выполняют код за один шаг, они полезны для выполнения сценариев и других небольших программ. Поэтому интерпретаторы обычно устанавливаются на веб-серверах, что позволяет разработчикам запускать исполняемые сценарии на своих веб-страницах. Эти сценарии можно легко редактировать и сохранять без необходимости перекомпилировать код.

Хотя интерпретаторы предлагают несколько преимуществ для запуска небольших программ, интерпретируемые языки также имеют некоторые ограничения.Наиболее примечателен тот факт, что для интерпретируемого кода требуется запуск интерпретатора. Таким образом, без интерпретатора исходный код служит обычным текстовым файлом, а не исполняемой программой. Кроме того, программы, написанные для интерпретатора, могут не иметь возможности использовать встроенные системные функции или получать доступ к аппаратным ресурсам, как это могут делать скомпилированные программы. Поэтому большинство программных приложений компилируются, а не интерпретируются.

Обновлено: 16 сентября 2010 г.

TechTerms — Компьютерный словарь технических терминов

Эта страница содержит техническое определение переводчика.Он объясняет в компьютерной терминологии, что означает интерпретатор, и является одним из многих программных терминов в словаре TechTerms.

Все определения на веб-сайте TechTerms составлены так, чтобы быть технически точными, но также простыми для понимания. Если вы найдете это определение интерпретатора полезным, вы можете сослаться на него, используя приведенные выше ссылки для цитирования. Если вы считаете, что термин следует обновить или добавить в словарь TechTerms, отправьте электронное письмо в TechTerms!

Подпишитесь на рассылку TechTerms, чтобы получать избранные термины и тесты прямо в свой почтовый ящик.Вы можете получать электронную почту ежедневно или еженедельно.

Подписаться

Если вы говорите, что что-то «вероятно», насколько это вероятно, по мнению людей?

Люди все время используют неточные слова, чтобы описать вероятность событий — «Сейчас , вероятно, пойдет дождь», или «Существует реальная вероятность, что они запустят раньше нас», или « сомнительно, медсестры нанесут удар. . » Такие вероятностные термины не только субъективны, но также могут иметь самые разные толкования.Один человек «весьма вероятно», а другой «далеко не уверен». Наше исследование показывает, насколько широки могут быть эти пробелы в понимании и какие типы проблем могут возникать из-за этих различий в интерпретации.

В известном примере (по крайней мере, он известен, если вы увлекаетесь подобными вещами), в марте 1951 года Управление национальных оценок ЦРУ опубликовало документ, в котором говорилось, что советское нападение на Югославию в течение года было «серьезной возможностью. . » Шерман Кент, профессор истории Йельского университета, которого вызвали в Вашингтон, округ Колумбия.С., который был одним из руководителей Управления национальных оценок, был озадачен тем, что именно означает «серьезная возможность». Он интерпретировал это как означающее, что вероятность атаки составляет около 65%. Но когда он спросил членов Совета по национальным оценкам, что они думают, он услышал цифры от 20% до 80%. Такой широкий диапазон явно является проблемой, поскольку последствия этих крайностей для политики существенно различаются. Кент признал, что решение состоит в использовании чисел, с сожалением отметив: «Мы не использовали числа… и оказалось, что мы неправильно использовали слова.”

С тех пор мало что изменилось. Сегодня люди в мире бизнеса, инвестирования и политики продолжают использовать расплывчатые слова для описания возможных результатов. Почему? Фил Тетлок, профессор психологии Пенсильванского университета, который глубоко изучил прогнозирование, предполагает, что «расплывчатое словоблудие дает вам политическую безопасность».

Когда вы используете слово для описания вероятности исхода, у вас есть много возможностей для маневра, чтобы хорошо выглядеть постфактум.Если предсказанное событие произойдет, можно заявить: «Я сказал вам, что , вероятно, произойдет ». Если этого не произойдет, запасной вариант может быть таким: «Я только сказал, что произойдет , вероятно, ». Такие двусмысленные слова не только позволяют говорящему избежать того, чтобы его прижали, но также позволяют получателю интерпретировать сообщение в соответствии с его предвзятыми представлениями. Очевидно, результатом является плохое общение.

Чтобы попытаться разрешить этот тип запутанной коммуникации, Кент составил карту взаимосвязи между словами и вероятностями.В наиболее известной версии он показал предложения, содержащие вероятностные слова или фразы, примерно двум десяткам военных офицеров Организации Североатлантического договора и попросил их перевести слова в числа. Эти люди привыкли читать отчеты разведки. Офицеры пришли к единому мнению по поводу некоторых слов, но их интерпретации были повсюду для других. С тех пор другие исследователи получили аналогичные результаты.

Мы создали новый опрос, имея в виду несколько целей.Один из них заключался в увеличении размера выборки, включая людей за пределами разведывательных и научных кругов. Другой целью было выяснить, сможем ли мы обнаружить какие-либо различия по возрасту или полу или между теми, кто изучает английский как основной или дополнительный.

Вот три основных урока из нашего анализа.

Наш опрос попросил представителей широкой общественности присоединить вероятности к 23 распространенным словам или фразам, появляющимся в случайном порядке.На выставке ниже представлены результаты 1700 респондентов.

Сразу бросается в глаза широкий разброс вероятности того, что люди приписывают определенные слова. В то время как некоторые интерпретируются довольно узко, другие интерпретируются широко. Большинство — но не все — люди думают, что «всегда» означает, например, «100% времени», но диапазон вероятности, который в большинстве случаев приписывается событию с «реальной возможностью» возникновения, составляет от 20% до 80%. В целом мы обнаружили, что слово «возможный» и его варианты имеют широкий диапазон и вызывают путаницу.

Мы также обнаружили, что мужчины и женщины по-разному видят некоторые вероятностные слова. Как показано в таблице ниже, женщины склонны с большей вероятностью использовать двусмысленные слова и фразы, такие как «возможно», «возможно» и «может случиться». Здесь мы снова видим, что слово «возможно» и его вариации вызывают неправильное толкование. Этот результат согласуется с анализом, проведенным командой специалистов по анализу данных на Quora, сайте, где пользователи задают вопросы и отвечают на них. Эта команда обнаружила, что женщины используют неуверенные слова и фразы чаще, чем мужчины, даже если они так же уверены в себе.

Мы не обнаружили значимых различий в интерпретации в разных возрастных группах или между носителями английского языка и теми, кто не является родным, за одним исключением: фраза «slam dunk». В среднем, носители английского языка интерпретировали эту фразу как указывающую на вероятность 93%, тогда как носители английского языка оценили эту цифру как 81%. Этот результат является предупреждением о том, что при попытке выразить ясность следует избегать употребления культурно предвзятых фраз вообще и спортивных метафор в частности.

По важным вопросам, где взаимопонимание жизненно важно, избегайте нечисловых слов и фраз и обращайтесь непосредственно к вероятностям.

Как уже говорилось, одна из причин, по которой люди используют двусмысленные слова вместо точных вероятностей, состоит в том, чтобы снизить риск ошибиться. Но люди также прибегают к помощи слов, потому что они не знакомы со структурированными способами определения вероятностей.

Обширная литература показывает, что мы склонны к чрезмерной уверенности в своих суждениях. Например, в другом опросе мы попросили респондентов ответить на 50 истинных или ложных вопросов (например, «Расстояние от Земли до Солнца постоянно в течение года») и оценить их уверенность.Участвовало более 11000 человек. Результаты показывают, что средняя уверенность в правильном ответе составила 70%, в то время как среднее количество вопросов, на которые ответили правильно, составило всего 60%. Наши респонденты были чрезмерно самоуверенны на 10 процентных пунктов, что является обычным явлением в исследованиях психологии.

Исследования вероятностных прогнозов в разведывательном сообществе противоположны. Более опытные аналитики, как правило, хорошо откалиброваны, а это означает, что по большому количеству прогнозов их субъективные предположения о вероятностях и объективных результатах (что происходит на самом деле) хорошо совпадают.Действительно, когда калибровка отключена, это часто является результатом недоверия.

Как грамотно установить вероятности?

Когда шансы неоднозначны, в отличие от простой игровой ситуации (где вероятность выпадения орла или решки составляет 50%), вы имеете дело с тем, что теоретики принятия решений называют субъективными вероятностями . Они не претендуют на то, чтобы быть верной вероятностью, но отражают личные убеждения человека о результате. Вам следует обновлять оценки субъективной вероятности каждый раз, когда вы получаете соответствующую информацию.

Один из способов определить вашу субъективную вероятность — сравнить вашу оценку с конкретной ставкой. Допустим, в следующем квартале ожидается, что конкурент представит новое предложение, которое угрожает вывести из строя ваш самый прибыльный продукт. Вы пытаетесь оценить вероятность того, что знакомство не состоится. Можно сформулировать ставку следующим образом: «Если продукт не запускается, я получаю 1 миллион долларов, но если он запускается, я ничего не получаю».

А теперь представьте кувшин, полный 25 зеленых и 75 синих шариков.Вы закрываете глаза и выбираете шарик. Если он зеленый, вы получите 1 миллион долларов, а синий — ничего. Вы знаете, что у вас один шанс из четырех (25%) получить зеленый шарик и выиграть деньги.

Итак, на что бы вы предпочли сделать ставку: на неудачный запуск или на ничью из банки?

Если вы выберете банку, это означает, что вы думаете, что вероятность выигрыша по этой ставке (25%) на больше, чем на , чем шанс выиграть ставку на провал продукта. Следовательно, вы должны верить, что вероятность того, что выпуск продукта вашего конкурента не удастся, составляет менее 25%.

Таким образом, использование объективного теста помогает определить вашу субъективную вероятность. (Чтобы проверить другие уровни вероятности, просто мысленно отрегулируйте соотношение зеленых и синих шариков в банке. Имея 10 зеленых и 90 синих шариков, вы все равно возьмете из банки, а не сделаете ставку на провал продукта? вероятность того, что продукт не запустится, составляет менее 10%.)

Используете ли вы расплывчатые термины или точные числа для описания вероятностей, на самом деле вы делаете прогноз.Если вы утверждаете, что существует «реальная возможность» запуска продукта вашего конкурента, вы предсказываете будущее. В бизнесе и во многих других областях быть хорошим прогнозистом важно и требует практики. Но просто делать много прогнозов недостаточно: нужна обратная связь. Назначение вероятностей обеспечивает это, позволяя вам вести счет своей производительности.

Авторы общественного мнения и общественные интеллектуалы часто говорят о будущем, но обычно они не выражают своих убеждений достаточно точно, чтобы можно было точно отслеживать результаты деятельности.Например, аналитик может предположить: «Facebook, вероятно, останется доминирующей социальной сетью на долгие годы». Трудно измерить точность этого прогноза, потому что он субъективен, а вероятностная фраза предполагает широкий диапазон вероятностей. Утверждение типа «Существует 95% вероятность того, что через год у Facebook будет более 2,5 миллиардов пользователей в месяц», является точным и поддающимся количественной оценке. Более того, точность прогнозов аналитика можно измерить напрямую, предоставив обратную связь по эффективности.

Лучшие прогнозисты делают множество точных прогнозов и отслеживают свои результаты с помощью такого показателя, как оценка Бриера. Этот тип отслеживания производительности требует прогнозирования категориального результата (у Facebook будет более 2,5 миллиардов пользователей в месяц) в течение определенного периода времени (через год) с определенной вероятностью (95%). Это сложная дисциплина для освоения, но она необходима для совершенствования. И чем лучше ваши прогнозы, тем лучше ваши решения. Несколько онлайн-ресурсов облегчают задачу.The Good Judgment Open (основанная Тетлоком и другими учеными, принимающими решения) и Metaculus задают вопросы для практики прогнозирования. Рынки прогнозов, включая PredictIt, позволяют вам вкладывать реальные деньги в свои прогнозы.

В следующий раз, когда вы обнаружите, что заявляете, что сделка или другой бизнес-результат «маловероятен» или, в качестве альтернативы, «практически наверняка», остановитесь и спросите: какой процент шансов, в какой период времени, я бы поставил на этот результат? Сформулируйте свой прогноз таким образом, и и вам, и другим будет ясно, где вы на самом деле стоите.

Just-In-Time для Ruby 2.6, объяснение компилируемых и интерпретируемых языков | автор: Мишель Берри

Ruby 2.6 с совершенно новым компилятором Just-In-Time (JIT). Вы можете прочитать подробности об этой новой функции здесь, но если вы ищете дополнительную информацию, я подумал, что было бы полезно дать введение в различия между интерпретируемыми и компилируемыми языками и то, как JIT подходит.

Во-первых, что такое язык программирования? Все языки являются абстракциями машинного кода . Машинный код состоит из битов — нулей и единиц — которые могут храниться и управляться аппаратным обеспечением вашей машины. Для человека было бы очень неэффективно читать и писать двоичные файлы, поэтому мы изобрели языки программирования.

Разница между интерпретацией и компиляцией заключается в том, как программа, написанная человеком, преобразуется в исполняемые инструкции. Оказывается, языков не скомпилированы или интерпретированы явно; компиляция и интерпретация — это две разные стратегии, которые можно использовать для преобразования кода, который вы пишете, в код, который читает машина.Когда мы перейдем к обсуждению JIT, мы увидим, что границы между компиляцией и интерпретацией становятся все более размытыми.

Компиляция

Проще говоря, компиляция — это перевод языка программирования более высокого уровня на машинный язык.

Давайте использовать C в качестве примера языка, который обычно компилируется. Чтобы запустить программу C, необходимо использовать программное обеспечение компилятора, такое как gcc или clang, чтобы скомпилировать исходный код C в соответствующий машинный код для вашего компьютера.Важно отметить, что разные компьютеры имеют разные архитектуры ЦП , означает, что один компьютер обрабатывает вычисление нулей и единиц по-разному, чем другой. Компилятор переводит исходный код в машинный код для конкретной архитектуры. После того, как ваш код скомпилирован, его можно запускать сколько угодно раз в любой системе с той же архитектурой, но если вы обновите исходный код или захотите запустить свою программу на машине с другой архитектурой, вам понадобится перекомпилировать.

Хорошая аналогия для компилятора — переводчик человеческого языка.Подобно тому, как переводчик переводит книгу с испанского на английский, компилятор переводит исходный код, написанный человеком, в машинный код. После того, как книга переведена, любой англоговорящий может ее прочитать. Однако, если в испанскую версию внесены изменения, английская версия также должна быть переведена и опубликована повторно.

Интерпретация

В отличие от компиляторов, которые предварительно переводят исходный код в машинный код перед запуском программы, интерпретаторы переводят код по мере его выполнения построчно.Продолжая предыдущую аналогию, компьютерные переводчики похожи на переводчиков. Они служат интерфейсом между говорящими на испанском и английском языках, взаимодействующими в режиме реального времени, интерпретируя языковое предложение за предложением.

Давайте используем Ruby в качестве примера «интерпретируемого» языка. Ruby 1.8 и более ранние версии использовали Ruby, использующий Ruby Interpreter (MRI) Matz, который вел себя, как описано выше. Он считывает каждую строку Ruby, анализирует и токенизирует ее, а затем использует древовидную структуру данных для ее выполнения.Однако начиная с версии 1.9 (около 2011 г.) Ruby перешел на реализацию под названием YARV (еще одна виртуальная машина Ruby). В этой реализации Ruby предварительно скомпилирован в более простую форму, состоящую из байт-кодов , названных потому, что они занимают 1 байт памяти. В качестве очень упрощенного примера, 2 + 3 будет преобразован в байт-код для сложения и примет 2 и 3 в качестве аргументов. После преобразования Ruby в байт-код виртуальная машина выполняет код построчно. Преобразование исходного кода в байт-код дает значительные преимущества в скорости.

Python также использует байт-код, и в Python вы можете непосредственно наблюдать его в файлах .pyc, которые выводит ваша программа. Эти файлы функционируют как кеш; если программа Python запускается снова без изменений, она может пропустить этап компиляции и сразу перейти к выполнению. Хотя Ruby также компилируется в байт-код, его байт-код хранится только в памяти, а не выводится в файл.

Компиляция Just-In-Time

Я только что описал, как некоторые современные интерпретируемые языки теперь включают этап компиляции байт-кода, но есть еще один способ, при котором компиляция и интерпретация начинают размываться, называемый Just-In-Time компиляцией.

Самым популярным компилятором Just-In-Time является виртуальная машина Java (JVM) . Java — это язык со статической типизацией, который может быть напрямую скомпилирован в машинный код, но обычно интерпретируется через JVM. В последнем случае Java компилируется в байт-код Java компилятором Javac, а затем интерпретируется JVM. Однако JVM не интерпретирует байт-код построчно. Вместо этого он пытается составлять значимые фрагменты кода, такие как функции, одновременно. Чтобы определить, как составить эти фрагменты кода, требуется немного больше времени, но выполнение более эффективно.Этот процесс называется своевременной компиляцией, потому что он ведет себя так же, как и компилятор, за исключением того, что он компилирует во время выполнения . Преимущество использования JVM заключается в том, что он сохраняет некоторые характеристики производительности компилируемых языков, делая при этом Java переносимым на разные машины в качестве интерпретируемого языка. Java — самый популярный язык в мире, во многом благодаря успеху JVM.

Помимо JVM, существуют другие проекты виртуальных машин, использующие JIT-компиляцию.PyPy — это пример интерпретатора Python с JIT, и, конечно же, Ruby теперь поставляется с дополнительной функцией JIT.

Теперь, когда у вас есть введение в компилируемые и интерпретируемые языки, каковы компромиссы для каждого из них?

Скорость

Как правило, компиляция выполняется намного быстрее, чем интерпретация. Скомпилированная программа на C может выполняться на пару порядков быстрее, чем интерпретируемая программа на Python или Ruby. Однако гибридное JIT-решение Java довольно эффективно, и его выполнение может быть почти таким же эффективным, как и скомпилированная программа, написанная на C.

Переносимость

Чтобы запустить скомпилированную программу на другой архитектуре компьютера, вам потребуется перекомпилировать ее. Когда язык интерпретируется, он поставляется с собственным набором инструкций, который обрабатывает спецификации аппаратной архитектуры вашего компьютера. JVM — хороший пример технологии, сочетающей интерпретацию и компиляцию, чтобы максимизировать скорость и переносимость своего языка.

Динамическая и статическая типизация

Поскольку компиляторы должны транслировать и составлять свои программы непосредственно в машинные инструкции, они намного более жесткие.При объявлении переменной компилятор должен точно знать, что это за переменная и сколько памяти нужно выделить. Вот почему компиляция обычно требует статической типизации. Напротив, интерпретаторы выполняют свои программы построчно, поэтому они могут вести себя более гибко.

В ruby ​​мы можем запустить write что-то вроде 2 + 3 или "a" + "b" , и интерпретатор определит тип объектов во время выполнения и вызовет правильный метод для сложения целых чисел или конкатенации строк. .

Ошибки / Отладка

Отладка часто проще с интерпретацией, потому что программа будет выполняться до тех пор, пока не обнаружит ошибку. Интерпретатор уведомит пользователя, какая именно строка вызвала ошибку времени выполнения, тогда как ошибки в скомпилированных программах могут быть гораздо более загадочными.

Почему определение языка как «интерпретируемый» или «скомпилированный» является неправильным?

Языки определяются своим синтаксисом и структурами данных. Компиляция и интерпретация — два примера реализации, например.грамм. процесс преобразования синтаксиса языка в форму, которая может быть запущена на оборудовании. Языки по своей сути не «интерпретируются» или «компилируются»; один и тот же язык может быть реализован с использованием любого подхода.

Почему тогда люди называют Python «интерпретируемым языком», а C — «компилируемым языком»?

Они относятся к наиболее распространенной реализации / распространению языка. Однако Python также может быть скомпилирован, и C также можно интерпретировать!

Что такое виртуальная машина?

Виртуальная машина — это все, что ведет себя абстрактно, как компьютер, то есть принимает в качестве входных данных ряд инструкций, но реализуется программно, а не аппаратно.Одним из распространенных способов использования виртуальных машин является запуск на компьютере ОС другой системы. Например, у вас есть ноутбук с Windows, но вы хотите эмулировать операционную систему Linux. Вы могли бы использовать программу, которая может скрывать между ОС системы, которую вы хотите запустить, и архитектурой вашего физического компьютера. Это называется «системная виртуальная машина».

Не путать с предыдущим примером, существуют также «виртуальные машины процессов», например виртуальная машина Java (JVM) или виртуальная машина Ruby (YARV).Они будут считаться виртуальными машинами, потому что они принимают набор инструкций для выполнения байт-кодов. Преимущество этих виртуальных машин состоит в том, что они абстрагируются от оборудования и обеспечивают платформо-независимую среду программирования.

Почему люди обычно называют Python и Ruby имеющими интерпретаторы, тогда как Java имеет виртуальную машину? Разве интерпретатор не подходит под определение виртуальной машины?

Это различие между интерпретатором и виртуальной машиной в основном семантическое или «социальная конструкция», как выразился этот человек.Я думаю, что интерпретатор подходит под определение виртуальной машины. Даже с более строгим определением интерпретаторы как Ruby, так и Python включают виртуальную машину, которая интерпретирует байт-коды. Помимо определений, JVM принципиально отличается от интерпретатора Ruby или Python. Я затронул несколько причин здесь, но остальные выходят за рамки этой статьи.

Почему компиляция языка в байт-код перед интерпретацией ускоряет его?

Байт-коды занимают меньше памяти, чем полный исходный код, и их легче выполнить интерпретатору.Действительно, когда язык компилируется в байт-код, интерпретатор должен разобрать все один раз и преобразовать его в байт-код, а затем повторно проанализировать байт-код для его выполнения. Для простых фрагментов кода этот промежуточный шаг немного увеличивает общее время выполнения. Однако для кода, который выполняется многократно, циклов размышлений или повторно используемых функций, шаг байт-кода добавляет значительное преимущество в скорости.

BaseCS , отличный блог по фундаментальным концепциям программирования: https: // medium.com / basecs / a-deeper-инспекция-в-компиляции-и-интерпретации-d98952ebc842

Ruby Under a Microscope , большая подробная книга о внутренностях Ruby, доступная для программистов с ограниченным знакомством с C: http: // patshaughnessy.net/ruby-under-a-microscope

Курс компьютерной архитектуры в Академии Брэдфилда, улучшенный очный курс по концепциям компьютерной архитектуры: https://bradfieldcs.com/

Тайлера Эллиота Беттильона видео на YouTube , Тайлер был моим инструктором в Брэдфилде и одним из лучших людей на планете по объяснению концепций CS https: // www.youtube.com/watch?v=KsZLPTRSleI

Размытые линии: Является ли Ruby интерпретируемым языком и что это вообще означает? | Мануэль Груллон

Чуть более двух недель назад я начал свой путь в школе Flatiron с 23 другими многообещающими людьми, учился писать код Ruby и быстро осваивал новые инструменты, но где-то по пути один из моих одноклассников спросил меня, не Ruby был интерпретируемым или компилируемым языком. Я сказал ему, что Ruby — это «интерпретируемый язык, как мне кажется?» и он попросил меня уточнить.Почему интерпретируется Ruby, что это означает и каковы плюсы и минусы интерпретируемых языков по сравнению с компилируемыми. Самое главное, как наш код переходит от кода к исполнению? Не имея возможности правильно ответить на его вопросы, я решил разобраться в этом вопросе и посмотреть, что я смогу найти.

Скомпилированный и интерпретируемый

В чем разница между скомпилированным и интерпретируемым языком? Интерпретируемый язык готов к запуску, как только вы закончите вводить текст. Напротив, скомпилированный язык должен быть скомпилирован перед запуском.Весь ваш код проверяется на структурные ошибки, а затем инкапсулируется в готовый к выполнению файл, состоящий из машинного кода. Если ваш код выполняет 2 + 2, то ваш машинный код состоит из машинно-зависимых инструкций по сложению двух чисел. Если вы посмотрите на машинный код, он не будет очень похож на код, который вы написали изначально, а машинный код, созданный для разных машин, может выглядеть по-разному, несмотря на то, что он создан из одного и того же исходного кода.

В интерпретируемых языках, когда вы запускаете свой код, он не начинает выполняться немедленно.Он разбивается на байтовый код, а затем отправляется интерпретатор для выполнения. Вы можете думать о байтовом коде как о одном уровне перед машинным кодом. Ваш код разбит на части, но это еще не инструкции машинного уровня. Это происходит так, как это интерпретируется. Скомпилированной программе не нужно ждать интерпретации, она сразу же начинает выполняться, как только вы ее запускаете.

Скомпилированный код обычно выполняется быстрее, чем интерпретируемый код, потому что ему не нужно проходить этот этап трансляции, как это делает интерпретируемый код.Интерпретируемый код обычно более гибкий, так как скомпилированный код не такой переносимый. Если вы напишете программу на C ++, скомпилированный язык, и скомпилируете ее на своем компьютере, а затем перенесете на другую машину, нет гарантии, что она будет работать. Возможно, вам придется скомпилировать его снова.

Скомпилированный код может быть изменен на уровне машинного кода. Вы можете провести минимальную оптимизацию, потому что вы можете точно изменить то, что происходит во время выполнения. Это может быть важно при проектировании системы из распределенных компьютеров, на которых выполняется один и тот же код, и при попытке распараллелить очень конкретные операции.Многие движки для видеоигр написаны на C и подобных языках, потому что производительность во время выполнения в играх очень важна.

Языки перевода намного более гибкие. Легче поделиться своим кодом, поскольку он будет работать на любой машине, которая может его интерпретировать. В целом интерпретируемые языки считаются «более простыми для написания и тестирования», хотя это субъективно.

Итак, Ruby — это интерпретируемый язык, верно?

Оказывается, ответ зависит от того, кого вы спрашиваете.В настоящее время интерпретируется или компилируется язык или нет, не обязательно зависит от языка, но от реализации и инструментов, используемых вместе с языком. Как Rubyist, мы знакомы с идеей Ruby как гибкого языка, который позволяет вам выбирать, как вы хотите подходить к проблеме, с несколькими путями, которые все достигают одного и того же эффекта. Для некоторых Ruby — это компилируемый язык, потому что первые инструменты для написания Ruby включали компилятор. Нам легко рассматривать Ruby как интерпретируемый язык, потому что мы запускаем Ruby с помощью MRI, Matz Ruby Interpreter.Для Ruby доступны разные интерпретаторы и компиляторы, так что все зависит от того, кого вы спрашиваете.

Я написал код, нажал «Enter». Что теперь?

На следующем сеансе я пытался следить за блогом, написанным Стар Хорн. Я попытался вызвать те же методы, что и они, с моим собственным примером кода.

 помещает «Hello World» 

В какой-то момент мы все написали код, указанный выше. Вы сохраняете его как файл с именем test.rb, заходите в терминал, набираете ruby ​​test.rb, и ваш терминал выводит «Hello World».Но как ему это удалось? Оказывается, мы можем попросить Ruby показать нам некоторые шаги, так что давайте выясним.

 2.3.3: 006> pp Ripper.tokenize ("кладет 'Hello World'") ["ставит", "", "'", "Hello World", "'"] 

Ripper — это встроенная библиотека это позволяет нам вмешаться и увидеть некоторые промежуточные этапы между запуском нашего кода и тем, что он делает в итоге. Первый шаг — токенизация. Ruby разбивает все, что мы написали, на токены, дискретные части материала для оценки.Никакого исполнения кода еще не произошло. По сути, он просто разделил все слова, пробелы и знаки препинания и пометил каждый токен некоторой информацией. Если мы добавим тарабарщину вроде $ = va & + ta2_ , шаг токенизации все равно разделит этот мусор и токенизирует его.

 2.3.3: 005> pp Ripper.lex ("устанавливает 'Hello World'") [[[1, 0],: on_ident, "устанавливает"], [[1, 4],: on_sp, ""] , [[1, 5],: on_tstring_beg, "'"], [[1, 6],: on_tstring_content, "Hello World"], [[1, 17],: on_tstring_end, "'"]] 

Следующий шаг — проанализировать все эти помеченные токены и превратить их во что-то, что может быть прочитано и запущено машиной.

 [: программа, 
 [[: команда, 
 [: @ident, «помещает», [1, 0]], 
 [: args_add_block, 
 [[: string_literal, 
 [: string_content, [: @tstring_content, "Hello World", [1, 6]]] 
]], 
 false]]]] 

Вау, что случилось с нашим кодом? Что ж, он был проанализирован и преобразован в так называемое абстрактное синтаксическое дерево. Все пробелы и табуляции, другая информация, которая полезна для чтения людьми, но не для функциональности нашей программы, была удалена, и теперь наш код готов к выполнению.На этом этапе, если бы у нас была тарабарщина, мы бы начали получать ошибки.

Последний шаг — выполнение кода. Когда мы вводим ruby ​​в терминал для запуска нашего кода ruby, мы вызываем MRI или Matz Ruby Interpreter. Он берет наш AST и переводит его в байт-код для запуска виртуальной машиной Ruby. Давайте посмотрим, как это выглядит.

 2.3.3: 012> помещает RubyVM :: InstructionSequence.compile ("помещает 'Hello World'"). Disassemble == disasm: #  @ > ======== ======================== 0000 трассировка 1 (1) 0002 putself0003 putstring "Hello World" 0005 opt_send_without_block ,  0008 leave 

Теперь это похоже на язык ассемблера, почти настолько низкий уровень, на который мы можем пойти, и наша программа была переведена на отдельные команды, которые может запускать наш процессор.Строка 0003 помещает строку «Hello World» в стек, а строка 0005 вызывает методы put с «Hello World» в качестве аргумента, а затем программа завершается. Это очень быстрый взгляд на то, как мы переходим от рубинового файла к исполняемому коду.

java — Скомпилированные и интерпретируемые языки

Во-первых, пояснение: Java не является полностью статически скомпилированной и скомпилированной так, как C ++. Он компилируется в байт-код, который затем интерпретируется JVM. JVM может выполнять своевременную компиляцию на родном машинном языке, но не обязана этого делать.

Ближе к делу: я думаю, что главное практическое отличие — интерактивность. Поскольку все интерпретируется, вы можете взять небольшой фрагмент кода, проанализировать и запустить его в соответствии с текущим состоянием среды. Таким образом, если вы уже выполнили код, инициализирующий переменную, у вас был бы доступ к этой переменной и т. Д. Это действительно позволяет реализовать такие вещи, как функциональный стиль.

стоит дорого, особенно если у вас большая система с большим количеством ссылок и контекста.По определению, это расточительно, потому что идентичный код, возможно, придется интерпретировать и оптимизировать дважды (хотя в большинстве сред выполнения для этого есть некоторое кеширование и оптимизация). Тем не менее, вы платите за время выполнения и часто нуждаетесь в среде выполнения. Вы также вряд ли увидите сложные межпроцедурные оптимизации, потому что в настоящее время их производительность недостаточно интерактивна.

Следовательно, для больших систем, которые не собираются сильно меняться, и для определенных языков имеет смысл предварительно скомпилировать и предварительно связать все, сделать все оптимизации, которые вы можете сделать.В результате получается очень экономичная среда выполнения, которая уже оптимизирована для целевой машины.

Что касается генерации исполняемых файлов, то это не имеет отношения к этому, ИМХО. Часто можно создать исполняемый файл из скомпилированного языка. Но вы также можете создать исполняемый файл из интерпретируемого языка, за исключением того, что интерпретатор и среда выполнения уже упакованы в исполняемый файл и скрыты от вас. Это означает, что вы, как правило, по-прежнему оплачиваете затраты времени выполнения (хотя я уверен, что для некоторых языков есть способы перевести все в исполняемый файл дерева).

Я не согласен с тем, что все языки можно сделать интерактивными. Некоторые языки, такие как C, настолько привязаны к машине и всей структуре ссылок, что я не уверен, что вы сможете создать значимую полноценную интерактивную версию