Kääntäjä on kääntäjä, joka muuttaa lähdekielen (korkean tason kieli) kohdekieleksi (konekieli). Toisin kuin kääntäjä, tulkki on ohjelma, joka jäljittelee lähdekielellä kirjoitettujen ohjelmien suoritusta. Toinen ero kääntäjän ja tulkin välillä on se, että kääntäjä muuntaa koko ohjelman yhdellä kertaa, kun taas tulkki muuntaa ohjelman ottamalla yhden rivin kerrallaan.
Ihmisten ja elektronisen laitteen, kuten tietokoneen, hahmotuskyky on ilmeisesti erilainen. Ihminen voi ymmärtää mitä tahansa luonnollisen kielen avulla, mutta tietokone ei. Tietokone tarvitsee kääntäjän, joka muuntaa ihmisen luettavaan muotoon kirjoitetut kielet tietokoneen luettavaan muotoon.
Kääntäjän tyyppejä ovat kääntäjä ja tulkki. Mikä on kielenkääntäjä? Tämä kysymys saattaa herätä mielessäsi.
Kielenkääntäjä on ohjelmisto, joka kääntää ohjelmat lähdekielestä, jotka ovat ihmisen luettavassa muodossa, vastaavaksi ohjelmaksi objektikielellä. Lähdekieli on yleensä korkean tason ohjelmointikieli, ja kohdekieli on tyypillisesti varsinaisen tietokoneen konekieli.
Sisältö: Compiler Vs Interpreter
- Vertailukaavio
- Määritelmä
- Keskeiset erot
- Johtopäätös
Vertailukaavio
| Vertailun perusta | Kääntäjä | Tulkki |
|---|---|---|
| Syöttö | Se ottaa koko ohjelman kerrallaan. | Se ottaa yhden koodirivin tai käskyn kerrallaan. |
| Output | Se tuottaa väliobjektikoodia. | Se ei tuota väliobjektikoodia. |
| Työmekanismi | Kompilointi tehdään ennen suoritusta. | Kompilointi ja suoritus tapahtuvat samanaikaisesti. |
| Nopeus | Vertailevasti nopeampi | Lyhyempi |
| Muisti | Muistitarve on suurempi objektikoodin luomisen vuoksi. | Se vaatii vähemmän muistia, koska se ei luo väliobjektikoodia. |
| Virheet | Näyttää kaikki virheet kääntämisen jälkeen, kaikki samaan aikaan. | Näyttää jokaisen rivin virheen yksitellen. |
| Virheiden havaitseminen | Vaikea | Vertailevasti helpompi |
| Pertaining Programming languages | C, C++, C#, Scala, typescript käyttää kääntäjää. | PHP, Perl, Python, Ruby käyttää tulkkia. |
Kääntäjän määritelmä
Kääntäjä (compiler) on ohjelma, joka lukee korkean tason kielellä kirjoitettua ohjelmaa ja muuntaa sen koneen- tai matalan tason kielelle ja ilmoittaa ohjelmassa olevat virheet. Se muuntaa koko lähdekoodin yhdellä kerralla tai se voi vaatia useita läpikäyntejä, mutta lopulta käyttäjä saa käännetyn koodin, joka on valmis suoritettavaksi.
Kääntäjä toimii vaiheittain; eri vaiheet voidaan ryhmitellä kahteen osaan, jotka ovat:
- Kääntäjän analyysivaihetta kutsutaan myös etupääksi (front end), jossa ohjelma pilkotaan perustavanlaatuisiin osiin, ja jossa tarkistetaan ohjelmakoodin kielioppi, semantiikka ja syntaksit, minkä jälkeen luodaan välitiedostona oleva koodi. Analyysivaihe sisältää leksikaalisen analysaattorin, semanttisen analysaattorin ja syntaksianalysaattorin.
- Kääntäjän synteesivaihe tunnetaan myös nimellä back end, jossa välikoodi optimoidaan ja luodaan kohdekoodi. Synteesivaihe sisältää koodin optimoijan ja koodigeneraattorin.
Kääntäjän vaiheet
Ymmärretään nyt kunkin vaiheen toiminta yksityiskohtaisesti.
- Leksikaalinen analysaattori: Se skannaa koodin merkkivirtana, ryhmittelee merkkijonon lekseemeiksi ja tulostaa merkkijonon viittaamalla ohjelmointikieleen.
- Syntaksianalysaattori: Tässä vaiheessa edellisessä vaiheessa tuotetut merkit tarkistetaan ohjelmointikielen kielioppia vasten, ovatko lausekkeet syntaktisesti oikein vai eivät. Se tekee tätä varten jäsennyspuut.
- Semanttinen analysaattori: Se tarkistaa, noudattavatko edellisessä vaiheessa generoidut lausekkeet ja lausekkeet ohjelmointikielen sääntöä vai eivät, ja se luo kommentoituja jäsennyspuita.
- Intermediate code generator: Se luo lähdekoodia vastaavan välikoodin. Välikoodin esitystapoja on monia, mutta TAC (Three Address Code) on yleisimmin käytetty.
- Code Optimizer: Se parantaa ohjelman aika- ja tilantarvetta. Tätä varten se poistaa ohjelmassa olevan turhan koodin.
- Koodigeneraattori: Tämä on kääntäjän viimeinen vaihe, jossa luodaan kohdekoodi tietylle koneelle. Se suorittaa operaatioita, kuten muistinhallinta, rekisterien osoittaminen ja konekohtainen optimointi.
Symbolien taulukko on jokseenkin tietorakenne, joka hallinnoi tunnuksia yhdessä sen tallentaman asiaankuuluvan tietotyypin kanssa. Virheenkäsittelijä havaitsee, raportoi ja korjaa kääntäjän eri vaiheiden välillä esiintyvät virheet.
Tulkin määritelmä
Tulkki on vaihtoehto ohjelmointikielen toteuttamiselle, ja se tekee saman työn kuin kääntäjä. Tulkki suorittaa leksimoinnin, jäsennyksen ja tyypintarkistuksen samalla tavalla kuin kääntäjä. Tulkki kuitenkin käsittelee syntaksipuuta suoraan päästäkseen käsiksi lausekkeisiin ja suorittaakseen lausekkeen sen sijaan, että se tuottaisi koodia syntaksipuusta.
Tulkki saattaa vaatia saman syntaksipuun käsittelemistä useammin kuin kerran, minkä vuoksi tulkinta on verrattain hitaampaa kuin käännetyn ohjelman suorittaminen.
Kompilointi ja tulkinta luultavasti yhdistetään keskenään ohjelmointikielen toteuttamiseksi. Jossa kääntäjä tuottaa välitason koodin, jonka jälkeen koodi tulkitaan sen sijaan, että se käännettäisiin konekoodiksi.
Tulkin käyttäminen on edullista ohjelmankehityksessä, jossa tärkeintä on pystyä testaamaan ohjelmamuutos nopeasti eikä niinkään ajamaan ohjelmaa tehokkaasti.
Keskeiset erot kääntäjän ja tulkin välillä
Katsotaan keskeisiä eroja kääntäjän ja tulkin välillä.
- Kääntäjä ottaa ohjelman kokonaisuutena ja kääntää sen, mutta tulkki kääntää ohjelman lauseke lausekkeelta.
- Kääntäjän tapauksessa luodaan välikoodia eli kohdekoodia. Tulkki sitä vastoin ei luo välikoodia.
- Kääntäjä on verrattain nopeampi kuin tulkki, koska kääntäjä ottaa koko ohjelman kerralla, kun taas tulkit kääntävät jokaisen koodirivin peräkkäin.
- Kääntäjä tarvitsee enemmän muistia kuin tulkki kohdekoodin tuottamisen vuoksi.
- Kääntäjä esittää kaikki virheet samanaikaisesti, ja virheiden havaitseminen on vaikeaa, kun taas tulkki näyttää jokaisen lausekkeen virheet yksitellen, ja virheiden havaitseminen on helpompaa.
- Kääntäjä pysäyttää käännöksensä, kun ohjelmassa ilmenee virhe, ja virheen poistamisen jälkeen koko ohjelma käännetään uudelleen. Päinvastoin, kun tulkissa tapahtuu virhe, se estää sen kääntämisen ja virheen poistamisen jälkeen kääntäminen jatkuu.
- Kääntäjässä prosessi vaatii kaksi vaihetta, joissa ensin lähdekoodi käännetään kohdeohjelmaksi ja sitten suoritetaan. Kun taas Tulkissa Se on yksivaiheinen prosessi, jossa lähdekoodi käännetään ja suoritetaan samanaikaisesti.
- Kääntäjää käytetään ohjelmointikielissä kuten C, C++, C#, Scala jne. Toisaalta Tulkkia käytetään kielissä kuten PHP, Ruby, Python, jne.
Johtopäätös
Kompilaattorin ja tulkin tarkoitus on tehdä sama työ, mutta ne eroavat toisistaan toimintatavoiltaan, Kääntäjä ottaa lähdekoodin kootusti, kun taas Tulkki ottaa lähdekoodin osatekijät, ts,
Vaikka sekä kääntäjällä että tulkilla on tiettyjä etuja ja haittoja, kuten tulkattuja kieliä pidetään alustarajat ylittävinä, eli koodi on siirrettävissä. Sen ei myöskään tarvitse kääntää käskyä etukäteen toisin kuin kääntäjän, mikä säästää aikaa. Käännetyt kielet ovat nopeampia kääntämisprosessin suhteen.