Clase Nº 2 Clasificación de los interpretes.

¿Que es un interprete?

• En lugar de producir un programa objeto como resultado de una traducción, un interprete realiza las operaciones que implica el programa fuente.
• Un interprete no genera un programa equivalente, sino que toma una sentencia del programa fuente en un lenguaje de alto nivel, la traduce al código equivalente y al mismo tiempo la ejecuta.
• Un interprete es un programa que analiza y ejecuta simultáneamente el programa fuente, es decir no producen un código objeto, siendo su ejecución simultanea a la del programa fuente.

Comportamiento de un interprete.

• Un interprete es como un compilador, solo que la salida es una ejecución. El programa de entrada se reconoce y ejecuta a la vez. No se produce un resultado físico (código maquina) sino lógico (una ejecución).
• Además de que la traducción optimiza el programa acercándolo a la máquina, los lenguajes interpretados tienen la característica de que permiten construir programas que se pueden modificar así mismos.

Resultado del interprete.

Ventajas de los interpretes.

• Su principal ventaja es que permiten una fácil depuración. Permiten una mayor  interactividad con el código en tiempo de desarrollo.
• En algunos lenguajes (Smalltalk, Prolog, LISP) está permitido y es frecuente añadir código según se ejecuta otro código, y esta característica solamente es posible implementarla en un interprete.
• Puede ser interrumpido con facilidad.
• Puede ser rápidamente modificado y ejecutado nuevamente.
• Un interprete necesita menos memoria que un compilador.
• Facilita la búsqueda de errores.
• En algunos lenguajes esta permitido añadir código según se ejecuta otro código.
• Menor consumo de memoria.

Desventajas de los interpretes.

• Lentitud de ejecución, ya que al ejecutar a la vez que se traduce no puede aplicarse un alto grado de optimización. Cada instrucción  debe ser traducida a código maquina tantas veces como sea ejecutada.
• Durante la ejecución, el interprete debe residir en memoria ya que no genera código objeto.
• Tamaño del programa objeto, que exige añadir el intérprete al programa propiamente dicho.

Clasificación de los interpretes.

• Interpretes Puros.
• Interpretes Avanzados.
• Interpretes Incrementales.

¿Que son los interpretes Puros?

• Los interpretes puros son los que analizan una sentencia y la ejecutan, y así sucesivamente todo el programa fuente. Fueron los interpretes desarrollados en la primera generación de ordenadores, pues permitían la ejecución de largos programas con ordenadores de memoria muy reducida, ya que sólo debían contener en memoria el interprete y la sentencia a analizar y ejecutar.
• El principal problema de este tipo de interpretes es que si a mitad del programa fuente se producen errores, se debe de reiniciar el proceso.

En la figura se representa el esquema general de un interprete puro, donde se puede observar que el lenguaje fuente se traduce a una representación interna (texto o binaria) que puede ser almacenada en memoria o en disco. Esta presentación interna tiene todas las instrucciones numeradas o colocadas consecutivamente en estructuras de tamaño fijo (por ejemplo un array o posiciones consecutivas de memoria, o un fichero binario de estructuras de tamaño fijo). Mientras se realiza este paso se puede construir la tabla de etiquetas, que es una tabla que contiene una estructura donde están todas las etiquetas y su posición en el programa fuente (las etiquetas se utilizan tanto en las instrucciones de salto como en las llamadas a procedimiento y funciones). Una vez que este proceso ha finalizado, comienza la ejecución por la primera instrucción del código, que se envía al evaluador de instrucciones, este la ejecuta (recibiendo datos si es necesario o enviando un mensaje de error). El evaluador de instrucciones también determina la instrucción siguiente a ejecutar, en algunos casos previa consulta a la tabla de etiquetas. En el caso de que no se haya saltos (GOTO) o llamadas a procedimientos o funciones se ejecuta la siguiente instrucción a la instrucción en curso. El evaluador de instrucciones puede utilizar dos métodos de evaluación. El método clásico es la evaluación voraz o ansiosa, donde se evalúan las expresiones completamente. Otro método clásico es la evaluación perezosa, evaluándose sólo la parte necesaria de la expresión (el resto no se evalúa).

Interpretes Avanzados.

Los interpretes avanzados o normales incorporan un paso previo de análisis de todo el programa fuente. Generando posteriormente un lenguaje intermedio que es ejecutado por ellos mismos. De esta forma en caso de errores sintácticos no pasan de la fase de análisis.

Un ejemplo de interprete avanzado es el que utiliza el lenguaje Java. Así un programa en lenguaje java (con la extensión .java) se compila y produce uno o varios ficheros con la extensión .class, estos ficheros están en un formato binario denominado bytecode independiente de plataforma, que se interpreta posteriormente. Esto permite que el bytecode se ejecute en cualquier sistema operativo que disponga de un intérprete de bytecode. Dado que la mayor parte de los navegadores de Internet levan inmenso un interprete de bytecode, esto ha permitido al lenguaje Java ser uno de los más utilizados en aplicaciones que usen Internet.

Interpretes Incrementales.

Algunos lenguajes no se pueden compilar, debido a que entre sus características pueden manejar objetos o funciones que no son conocidos en tiempo de compilación, ya que son creados en ejecución. Para este tipo de lenguajes existen los interpretes incrementales, que permiten compilar los módulos completamente definidos, y recompilar en tiempo de ejecución los nuevos módulos. Los interpretes incrementales tienen gran interés en los lenguajes que permiten no definir los problemas completamente en tiempo de compilación. En estos casos se utilizan evaluadores parciales que toman como entrada el programa fuente junto con algunos datos (pero no todos), realizándose los cálculos que se pueden hacer con dicho subconjunto de datos, y produciendo una salida que contienen un residuo del programa fuente que se ha introducido.