Трансляция, компиляция и интерпретация

Определение 5. Транслятор - это программа или техническое средство, которая переводит программу на исходном (входном) языке в эквивалентную ей программу на результирующем (выходном) языке.

Транслятор - это часть программного обеспечения, он представляет собой набор машинных команд и данных и выполняется компьютером, как и все прочие программы в рамках операционной системы. Все составные части транслятора представляют собой динамически загружаемые библиотеки или модули этой программы со своими входными и выходными данными.

Исходными данными для работы транслятора служит программа на исходном языке программирования - некоторая последовательность предложений входного языка. Эта программа называется входной или исходной программой. Обычно это символьный файл, но этот файл должен содержать текст программы, удовлетворяющий синтаксическим и семантическим требованиям входного языка. Кроме того, этот файл несет в себе некоторый смысл, определяемый семантикой входного языка. Часто файл, содержащий текст исходной программы, называют исходным файлом.

Выходными данными транслятора является программа на результирующем языке. Эта программа называется результирующей программой. Результирующая программа строится по синтаксическим правилам выходного языка транслятора, а ее смысл определяется семантикой выходного языка. Результирующая программа транслятора в общем случае может быть написана на любом языке - возможен, например, транслятор программ с языка Pascal на язык C. Если текст исходной программы является неправильным, т.е. содержит ошибок с точки зрения синтаксиса и семантики входного языка, то результатом работы транслятора будет сообщение об ошибке (с дополнительными пояснениями и указанием места ошибки в исходной программе).

Важным пунктом в определении транслятора является эквивалентность исходной и результирующей программ. Эквивалентность этих двух программ означает совпадение их смысла с точки зрения семантики входного языка (для исходной программы) и семантики выходного языка (для результирующей программы). Без выполнения этого требования сам транслятор теряет всякий практический смысл.

Определение 6. Компилятор - это транслятор, который осуществляет перевод исходной программы в эквивалентную ей результирующую программу на языке машинных команд или на языке ассемблера.

Входной информацией для компилятора является описание алгоритма или программа на языке программирования. На выходе компилятора – эквивалентное описание алгоритма на машинно-ориентированном языке (объектный код).

Определение 7. Компиляция - преобразование программы, представленной на одном из языков программирования, в коды на машинно-ориентированном языке, которые принимаются и исполняются непосредственно процессором.

Результатом компиляции является объектный файл с необходимыми внешними ссылками для компоновщика. Программа уже переведена в машинные инструкции, однако еще не полностью готова к выполнению. В объектном файле имеются ссылки на различные системные функции. Даже если в программе явно не упомянута ни одна функция, необходим, по крайней мере, один вызов системной функции – завершение программы и освобождение всех принадлежащих ей ресурсов.

Результирующая программа, созданная компилятором, строится на языке машинных кодов или ассемблера, то есть на языках, которые обязательно ориентированы на определенную вычислительную систему. Следовательно, такая результирующая программа всегда предназначена для выполнения на вычислительной системе с определенной архитектурой.

Вычислительная система, на которой должна выполняться результирующая (объектная) программа, созданная компилятором, называется целевой вычислительной системой. В понятие целевой вычислительной системы входит не только архитектура аппаратных средств компьютера, но и операционная система, а зачастую также и набор динамически подключаемых библиотек, которые необходимы для выполнения объектной программы. При этом следует помнить, что объектная программа ориентирована на целевую вычислительную систему, но не может быть непосредственно выполнена на ней без дополнительной обработки. Целевая вычислительная система не всегда является той же вычислительной системой, на которой работает сам компилятор. Часто они совпадают, но бывает так, что компилятор работает под управлением вычислительной системы одного типа, а строит объектные программы, предназначенные для выполнения на вычислительных системах совсем другого типа.

Примечание 2. В современных системах программирования существуют компиляторы, в которых результирующая программа создается не на языке машинных команд и не на языке ассемблера, а на некотором промежуточном языке. Сам по себе этот промежуточный язык не может непосредственно исполняться на компьютере, а требует специального промежуточного интерпретатора для выполнения написанных на нем программ. Хотя в данном случае термин «транслятор» был бы, наверное, более правильным, в литературе употребляется понятие «компилятор», поскольку промежуточный язык является языком низкого уровня, будучи родственным машинным командам и языкам ассемблера.