Introducción a Compiladores e Interpretes

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Clasificación de los Interpretes

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Concepto de Interprete• En lugar de producir un programa objeto como resultado

de una traducción, un intérprete realiza las operaciones que implica el programa fuente.

• Un intérprete 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 intérprete es un programa que analiza y ejecuta simultáneamente el programa fuente, es decir no producen un código objeto, siendo su ejecución simultánea a la del programa fuente.

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Comportamiento de un Interprete• Un intérprete 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 máquina) 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 a sí mismos.

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Resultado del Interprete

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IntérpretePrograma Fuente Salida

Datos

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 intérprete.

• Puede ser interrumpido con facilidad. • Puede ser rápidamente modificado y ejecutado

nuevamente.

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Ventajas de los Interpretes*Un Intérprete necesita menos memoria que un

compilador.*Facilita la búsqueda de errores.*En algunos lenguajes está permitido añadir código según

se ejecuta otro código.*Menor consumo de memoria.

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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 máquina tantas veces como sea ejecutada

• Durante la ejecución, el intérprete debe residir en memoria ya que no genera código objeto.

• Tamaño del programa objeto, que exige añadir el intérprete al programa propiamente dicho.

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Clasificación de Intérpretes

• Intérpretes Puros

• Interpretes Avanzados

• Interpretes Incrementales

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Intérpretes Puros• Los intérpretes puros son los que analizan una sentencia

y la ejecutan, y así sucesivamente todo el programa fuente. Fueron los intérpretes 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 intérprete y la sentencia a analizar y ejecutar.

• El principal problema de este tipo de intérpretes es que si a mitad del programa fuente se producen errores, se debe de reiniciar el proceso.

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Funcionamiento del Intérprete Puro

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Explicación del Interprete Puro• En la figura se representa el esquema general de un

intérprete 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 representación 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).

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Explicación del Interprete Puro• Mientras se realiza este paso se puede construir la tabla

de etiquetas, que es una tablas 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 procedimientos 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, éste la ejecuta (recibiendo datos si es necesario o enviando un mensaje de error).

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Explicación del Interprete Puro• 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 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 es la evaluación perezosa, evaluándose sólo la parte necesaria de la expresión (el resto no se evalúa).

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Interpretes Avanzados

• Los intérpretes 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.

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Funcionamiento del Intérprete Avanzado

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Explicación del Interprete Avanzado

• Un ejemplo de intérprete 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.

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Explicación del Interprete Avanzado

• 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 llevan inmerso un intérprete de bytecode, esto

ha permitido al lenguaje Java ser uno de los más

utilizados en aplicaciones que usen Internet.

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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 intérpretes

incrementales, que permiten compilar los módulos completamente

definidos, y recompilar en tiempo de ejecución los nuevos módulos.

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Interpretes Incrementales

• Los intérpretes 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 contiene un residuo del programa fuente que se ha

introducido.

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