Парадигма развития науки (стр. 30 )

Основные типы языковых процессоров — трансляторы и интерпретаторы.

Транслятор преобразует описания с одного языка на другой за один или несколько проходов в зависимости от класса и структуры входного языка и генерирует так называемый объектный модуль представления вход­ного описания на выходном языке. Этот модуль при необходимости можно многократно выполнять или использовать без повторной обработки на языковом процессоре.

Интерпретатор анализирует представление каждого предложения на исходном языке и сразу осуществляет действия, предписанные этим пред­ложением. Это приводит к необходимости выполнять преобразования с по­мощью языкового процессора при каждом повторном использовании опи­сания. В большинстве случаев применение трансляторов приводит к мень­шим затратам времени и большим затратам оперативной памяти ЭВМ по сравнению с затратами при интерпретации.

В общем случае языковый процессор состоит из следующих функцио­нальных блоков: блока ввода исходного описания, лексического анализа­тора, синтаксического анализатора, блока управления и семантической интерпретации, блока выдачи диагностических сообщений.

Блок ввода исходного описания предназначен для ввода и преобразо­вания информации с алфавитно-цифровой или графической формы во внутримашинную двоичную. Для алфавитно-цифрового описания блок ввода обычно представлен простой подпрограммой, которая вызывается лекси­ческим анализатором. Для графических языков блок ввода выполняется в виде программного процессора, который осуществляет преобразование данных от разнотипных графических устройств в единую промежуточную форму на основе унификации виртуальных устройств ввода.

Лексический анализатор распознает введенные терминальные символы исходного языка, заменяет цепочку терминальных символов некоторым внутренним представлением, которое более эффективно для обработки син­таксическим анализатором.

Синтаксический анализатор проверяет правильность синтаксиса вве­денной цепочки (предложения). Все синтаксически правильные цепочки передаются для исполнения в блок семантической интерпретации, который может выполнять требуемые подстановки для порождения цепочек выход­ного языка или осуществлять вызов программ, необходимых для выполне­ния действий, предписанных входной цепочкой.

Блок выдачи диагностических сообщений обычно выполняется в виде специализированной программы, которая по входному коду считывает текст сообщения из соответствующего файла и выводит его на экран дисплея и (или) в файл протокола работы и на устройство печати.

Средства поддержки лингвистического обеспечения. В зависимости от типа исходных языков и методов их обработки различают следующие три основные группы средств поддержки лингвистического обеспечения: проб­лемно-ориентированные системы или генераторы пакетов прикладных программ; макрогенераторы и другие расширяющие системы программиро­вания, построенные по схеме предтрансляторов; метасистемы или системы построения трансляторов по схеме параметрических систем программиро­вания.

Проблемно-ориентированные системы предназначены для построения на их основе специализированных программ. В качестве параметров настрой­ки в системе этого класса может использоваться описание модели исследуемой проблемы (объекта) или предметной области. Система обеспечива­ет автоматизированный под­бор программных модулей и конструирует на их основе программы для исследования научных проблем (объектов) заданного класса. Она может обеспечить также автоматический обмен данны­ми между внутренней и внеш­ней памятями ЭВМ или совмещение модулей, напи­санных на различных языках программирования.

Системы этого класса ориентированы на создание определенного сервиса для разработки программного обеспечения, и задачи авто­матизации разработки и под­держки различных языков АСНИ при этом практически не решаются.

Макрогенераторы и предтрансляторы представляют средства для расширения язы­ков программирования и за­нимают промежуточное поло­жение между пакетами при­кладных программ и специ­ализированными языками исследования. С помощью набора макроопределений создается надстройка над базовым языком, ко­торая отражает специфику предметной области применения. Общая схема использования метода предтрансляции показана на рис. 21.9.

Развитие возможностей этого метода основано на использовании синтаксических макропроцессоров, в которых выполнению макроподстановок предшеству­ет синтаксический анализ программ на исходном языке. Ряд синтак­сических макропроцессоров допускают возможность использования раз­личных пар входных и выходных языков, что приближает их к системам построения трансляторов или метасистемам.

Рис. 21.9. Схема обработки входных язы­ков методом предтрансляции

Метасистемы можно разделить на многоязыковые системы програм­мирования и метатрансляторы. Многоязыковые системы программирования создаются на основе выделения общей части трансляторов с нескольких конкретных языков — ядра системы, которое реализует алгоритмы синтак­сического контроля и анализа для определенного класса языков.

Если грамматика проектируемого языка Lk относится к классу языков, распознаваемых ядром системы, то создание языкового процессора Jk сво­дится к описанию грамматики языка Lk на специальном метаязыке системы и генерации таблиц описания грамматики Gk, которые обеспечивают на­стройку синтаксического анализатора на язык Lk.

Метатрансляторы типа МТ-системы позволяют создавать языко­вые процессоры для входных языков с различными грамматиками. В ка­честве параметров в таких системах задается информация о синтаксической структуре языка и его семантике. Для описания синтаксиса часто исполь­зуется нормальная форма Бэкуса — Наура, а семантика задается на спе­циальном метасемантическом языке. Структура метатрансляторов типа МТ-систем приведена на рис. 21.10.

Рис. 21.10. Структура системы метатранслятора

В результате работы системы программа на входном языке преобразуется в выходной, которым в МТ-системе может быть любой язык программирования. Таким образом, метатрансляторы типа

МТ-системы позволяют автоматизировать создание языковых процессоров для различных входных языков, обеспечивая его перевод на любой выбран­ный язык программирования.

Для построения лексических и синтаксических анализаторов входных языков в составе операционных систем имеются соответст­вующие генераторы.

Автоматизация разработки диалоговых графических языков в системах автоматизированного исследования достигается за счет применения унифицирешенного интерпретатора с класса диалоговых языков и двуязыковой кон­цепции проектирования диалоговых программ. Основу двуязыковой кон­цепции составляет использование простого специализированного языка для описания диаграмм состояний параллельно с применением традицион­ных языков программирования.

Диалоговая программа состоит из описания диаграмм состояний на специализированном языке и семантического описания реакции системы на языке программирования. Тексты этих частей могут быть совмещены, если, например, включить строки описания диаграмм в программу семанти­ческого описания в качестве отмеченных комментариев используемого язы­ка программирования. На рис. 21.11 приведен пример такой программы для диаграммы на рис. 21.8. Текст диалоговой программы подвергается трансляции двумя трансляторами: с языка описания диаграмм состояний и с язы­ка программирования. В результате первой трансляции создается файл описания алфавита и синтаксиса ДГ-языка.

С Пример описания ДГ-языка и ДГ-программы для построения изо-

С бражения, состоящего из ломаных линий.

С Операторы с коментарием CD-операторы диалогового языка,

С включенные в текст исполняющей программы.

С

SUBROUTINE PLINE

NAME = Ø !Имя сегмента

С Определение диалогового языка

CD SUBLANG = „DRPLIN", STATE = 3, DIAGN = Ø;

С

!Ø Ø CALL INTERP

CALL INTPAR (IRET, NPR)

С Если IRET = Ø, то выходим из языка

IF(IRET. EQ. l) GOTO 999

С NPR — номер прикладной программы, подлежащей выполнению

GOTO (1 Ø, 2 Ø, 3 Ø, 4Ø) NPR

С

С____________________ Описание состояния N 1_________________

CD S1: MS =«3адайте первую точку ломаной линии»;

CD MS = «Точка задается локатором координат»;

CD MS = «Локатор координат — следящее перекрестье»;

С

CD LOC Р = 1 Ø, S = 2;

1Ø NAME = NAME+ 1

CALL GCTLC (NPT, X,Y) !Получить координаты точки

CALL GCRSG (NAME) !Открыть сегмент

CALL MOVA2 (X, Y) !Перейти в начало ломаной

GOTO 1 Ø Ø

С

С__________________ Описание состояния N 2 __________________

CD S2: MS = «Задайте очередную точку ломаной линии»;

CD MS = «Точка задается локатором координат»;

С

CD LOC, Р = Ø; S = 2;

CALL GGTLC (NRT. X.Y) !Получить координаты точки

CALL LINA2 (X, Y) !Вычертить отрезок ломаной

GOTO 1ØØ

С

CD, CHC = "НОВ—ЛОМ", Р = 3Ø, S = 1;

CALL GCLSG!3акрыть сегмент

GOTO 1ØØ

С

CD CHC, = "УДАЛ — ЛОМ" S = 3;

CD CHG = "КОН — РАБ", Р = 5Ø, S = R;

5Ø CALL GCLSG! Закрыть сегмент

GOTO 1ØØ

С

С_________________ Описание состояния N 3_________________ CD S3: MS = "Укажите удаляемую линию";

С

С PIC, Р = 4Ø, S = 3;

CALL GGTPC (NAMSEG, IPIC) !Получить имя сегмента

CALL GDSG (NAMSEG) !Удалить сегмент

GOTO 1ØØ

CD CHC = «НОВ — ЛОМ», S = 1;

CD END;

С

999 RETURN

END

Рис. 21.11. Текст диалоговой программы для диаграмм состояний рис. 21.7.

Применение двуязыковой концепции дает возможность использовать единственный язык для описания диаграмм состояний вместе с различными языками программирования высокого уровня. Это исключает необходи­мость расширять каждый язык программирования диалоговыми компонен­тами, улучшает технологию построения и отладку диалоговых программ. В зависимости от стадии исследования и уровня подготовки специалистов в области программирования на практике используются диаграммы состоя­ний и несколько уровней спецификации семантического описания.