Kafli 6 - notendur.hi.ishh/kennsla/tos/slides06_isl.pdf · vinnsla: framkvæmd margra verka á sama tíma – Raunveruleg samhliða vinnsla krefst margra örgjörva ... Microsoft

Kafli 6

Forritunarmál

© 2007 Pearson Addison-Wesley.All rights reserved

© 2007 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved 6-2

Kafli 6: Forritunarmál

• 6.1 Sögulegt yfirlit• 6.2 Hefðbunding forritunarhugtök• 6.3 Stefjaeiningar (procedural units)• 6.4 Útfærsla forritunarmála• 6.5 Hlutbundin (object oriented) forritun• 6.6 Forritun samhliða verka• 6.7 Skilgreiningaforritun (declarative prog.)


Mynd 6.1 Kynslóðir forritunarmála


Önnur kynslóð: Smalamál (Assembly language)

• Minnisvæn (mnemonic) aðferð til að tákna vélarmálsforrit– Minnisvæn nöfn fyrir aðgerðakóða (op-codes)– Breytur (identifiers): lýsandi nöfn fyrir minnishólf,

valin af forritaranum


Einkenni smalamáls

• Einkvæm samsvörun milli vélarmálsskipana og smalamálsskipana– Forritari verður að hugsa eins og tölvan

• Mjög vélarháð• Breytt yfir í vélarmál með forriti sem kallast

smali (assembler)


Dæmi um smalamál

Vélarmál

156C166D505630CEC000

Smalamál

LD R5, VerdLD R6, FlutnKostnADDI R0, R5 R6ST R0, HeildarKostnHLT


Þriðju-kynslóðar mál

• Notar æðri grunnaðgerðir (primitives)– Svipað sauðakóðanum úr Kafla 5

• Háð örgjörva (að mestu)• Dæmi: FORTRAN, COBOL• Hver grunnaðgerð samsvarar stuttri runu

vélarmálsskipana• Breytt yfir í vélarmál með forriti sem kallast

þýðandi (compiler)


Mynd 6.2 Þróun hugmyndafræði forritunarmála


Mynd 6.3 Fall til að stemma af ávísanahefti smíðað úr einfaldri föllum


Mynd 6.4 Uppbygging dæmigerðrar forritunareiningar


Gagnatög

• Integer: Heiltölur• Real (float): Tölur með brothluta• Character: Tákn• Boolean: Satt/ósatt


Breytuskilgreiningar

float Length, Width;int Price, Total, Tax;char Symbol;


Mynd 6.5 Tvívítt fylki með tveimur línum og níu dálkum


Mynd 6.6 Skipulag á fjöltaga (heterogeneous) fylkinu Employee

Mynd 6.7Stýriskipanir og framsetning þeirra í C, C++, C# og Java


Mynd 6.8 for lykkja og framsetning hennar í C++, C# og Java


Stefjaeiningar

• Staðværar (local) eða víðværar (global) breytur• Formstikar (formal parameters) eða viðföng

(actual parameters)• Senda viðfang sem gildi (value) eða með

tilvísun (reference)• Stef (procedures) eða föll (functions)


Mynd 6.9 Stýriflæði í kringum stef


Mynd 6.10 Stefið ProjectPopulation skrifað íforritunarmálinu C

Mynd 6.11Framkvæmd ástefinu Demo og flutningur áviðföngum sem gildi (by value)

Mynd 6.12Framkvæmd ástefinu Demo og flutningur áviðföngum sem tilvísanir (by reference)


Mynd 6.13 Fallið CylinderVolumeskrifað í forritunarmálinu C


Mynd 6.14 Þýðingarferlið


Mynd 6.15 Mynd af málskipan (syntax) if-then-else setningarinnar


Mynd 6.16 Myndir sem lýsa málskipan einfaldra reiknisegða


Mynd 6.17 Þáttunartré (parse tree) fyrir strenginn x + y x z byggt á málskipan úr Mynd 6.16

Mynd 6.18Tvö mismunandi þáttunartré fyrir setninguna if B1 then if B2 then S1 else S2


Mynd 6.19 Hlutbundin sýn áþýðingarferlið


Hlutir og klasar

• Hlutur (object): virk forritunareining sem inniheldur bæði gögn og forrit

• Klasi (class): form sem hlutir eru smíðaðir eftir

Hlutur er oft sagður vera tilvik (instance) af klasanum.


Mynd 6.20 Skipulag klasa sem lýsir leysivopni í tölvuleik


Innihald hluta

• Tilviksbreyta (instance variable): breyta innan hlutar– Geymir upplýsingar innan hlutarins

• Aðferð (method): fall eða stef innan hlutar– Lýsir virkninni sem hluturinn hefur

• Smiður (constructor): sérstök aðferð til að upphafsstilla nýtt eintak af hlutnum þegar hann er búinn til


Mynd 6.21 Klasi með smið


Heilleiki hlutar

• Hjúpun (encapsulation): aðferð til að takmarka aðgang að innri gerð hlutar– Falið (private) eða opið (public)


Mynd 6.22 LaserClass skilgreiningin með hjúpun


Önnur hlutbundin hugtök

• Erfðir (inheritance): hægt að skilgreina nýja klasa með áður-skilgreindum klösum

• Fjölbrigðni (polymorphism): leyfir aðferða-köllum að vera túlkuð af hlutnum sem fær kallið


Forritun samhliða verka

• Samhliða (parallel) eða samtíma (concurrent) vinnsla: framkvæmd margra verka á sama tíma– Raunveruleg samhliða vinnsla krefst margra

örgjörva– Hægt að herma eftir henni með skiptivinnslu (time-

sharing) á einum örgjörva


Mynd 6.23 Fæðing (spawning) þráða


Aðgangsstýring gagna

• Gagnkvæm útilokun (mutual exclusion):aðferð til að tryggja að aðeins eitt ferli hafi aðgang að gögnum á hverjum tíma

• Gætir (monitor): gagnastak ásamt eiginleikanum að stjórna aðgangi að sjálfu sér


Skilgreiningaforritun

• Uppleysing (resolution): sameining tveggja eða fleiri rökyrðinga til að búa til nýja rökyrðingu (sem er rökfræðileg afleiðing upphaflegu yrðinganna)– Dæmi: (P OR Q) AND (R OR ¬Q)

uppleysist í (P OR R)– Leysisetning (resolvent) = ný rökyrðing sem kemur út úr

uppleysingunni– Liðform (clause form) = rökyrðing þar sem grunnþættirnir

eru tengdir saman með rökaðgerðinni OR• Jöfnun (unification): gefa breytu gildi þannig að tvær

yrðingar verði “í samræmi”


Mynd 6.24 Uppleysing rökyrðinganna (P OR Q) og (R OR ¬Q) sem gefur(P OR R)


Mynd 6.25 Uppleysing yrðinganna (P OR Q), (R OR ¬Q), ¬R og ¬P


Forritunarmálið Prolog

• Staðreynd (fact): Prolog setning sem setur fram staðreynd– Samanstendur af einni umsögn– Formið: umsagnarNafn(viðföng).

• Dæmi: foreldri(bill, mary).

• Regla (rule): Prolog setning sem setur fram reglu– Formið: niðurstaða :- forsenda.

• :- þýðir “ef”

– Dæmi: vitur(X) :- gamall(X).

– Dæmi: fljotari(X,Z) :- fljotari(X,Y), fljotari(Y,Z).

Documents

Kafli 6 - notendur.hi.ishh/kennsla/tos/slides06_isl.pdf · vinnsla: framkvæmd margra verka á sama tíma – Raunveruleg samhliða vinnsla krefst margra örgjörva ... Microsoft