Различия интерпретатора и компилятора: что выбрать

Подробнее в статье:
История языков программирования: самый первый язык

На таких ЯП пишут драйвера, операционные системы и всевозможные технические программы, необходимые для работы компьютера. Это, например, языки семейства Ассемблер и C. Из их свойств следуют преимущества и недостатки:

• Компактность – скрипты на таких ЯП занимают мало места в памяти компьютера.
• Скорость – эти программы очень быстро запускаются, ведь языки их написания максимально понятны железу.
• Привязанность – скрипты на низкоуровневых ЯП делают под определенные серии видеокарт или материнских плат, а драйвера, зачастую, привязаны к одному устройству, например, наушникам.
• Сложность в изучении – они труднопонимаемы для человека, и разработка на них требует много сил. В отличие от компьютера, ему они очень ясны.

Про сложные языки здесь:
Какой язык программирования самый сложный

Высокоуровневые

Абстрактные языки, по своему строению похожи на человеческие.

На них разрабатывают разнообразные программы, начиная с игр и фоторедакторов, заканчивая нейросетями и обработчиками данных.

Это всем знакомые Python, C++, C#, Java, PHP и многие другие ЯП. Они обладают как плюсами, так и минусами:

• Объемность – программы на этих языках занимают много места в памяти, да и по скорости уступают предыдущим.
• Портативность – работать с языками такого рода можно на почти любом компьютере. Написанные на них скрипты не связаны одной моделью процессора, и, зачастую, ограничены только операционной системой (Linux, macOS, Windows).
• Понятность – высокоуровневые ЯП состоят из слов английского языка, их изучение намного проще.

В этом заключается основная загвоздка. Компьютер не знает английских слов и не способен разобрать команды на таких языках. Поэтому для запуска этих программ нужны другие программы – трансляторы. По сути, это преобразователи высокоуровневого кода в машинный.

Подробнее о видах ЯП тут:
Что такое язык программирования: виды и востребованность

Что такое компилятор в программировании

Это транслятор текста на высокоуровневом языке программирования в машинный код, который может выполнить процессор.

Структура

Работа первых компиляторов обычно состояла из двух этапов:

• Компиляция – сам транслятор кода;
• Компоновка – процесс собирания переведенного кода в исполняемый файл.

Сегодня же компоновка вынесена в отдельные программы, а компилятор выполняет только перевод. Также, обычно, создают системы из компиляторов разных языков, что значительно расширяет доступный функционал. Это позволяет создавать программы на разных языках, но только если они сочетаются.

Результат работы

Как было сказано ранее, результатом работы компилятора является машинный код, но могут быть и другие варианты.

Байт код

Это промежуточное состояние между высокоуровневым языком и машинным кодом, по сути, скрипт на низкоуровневом ЯП. Его называют псевдокодом, и для каждого языка он обычно свой. Есть компиляторы с похожим принципом работы, но они транслируют изначальный скрипт в ассемблер.

Такой подход помогает создать много платформенный компилятор. Так, например, если результатом работы является машинный код, то для каждой операционной системы или семейства процессоров нужен новый транслятор. В то время как байт код можно запустить на разных платформах, или же в виртуальной машине, которая предусмотрена для того или иного языка. Но у этого есть свой недостаток – потеря скорости и производительности.

Интерпретатор

В целом, этот тип трансляторов похож на компиляторный. Он также нужен для работы программ. Но есть одно существенное отличие. В то время как компилятор сначала переводит весь код, затем компонует его, а после получается рабочая программа, интерпретатор обрабатывает одну строку кода и сразу выполняет.

Типы

Обычный

Механизм его работы был описан выше. Он просто переводит и сразу выполняет команды по строкам и продолжает, если нет ошибок или каких-либо помех.

Компилирующего типа

Что такое компилирующий интерпретатор в программировании можно понять из названия. Его особенность в том, что он включает в себя компилятор, и это накладывает свой отпечаток на алгоритм выполнения кода. Сначала компилируется вся программа, а после происходит ее интерпретация, причем интерпретироваться может и машинный, и байт код. Такой подход позволяет ускорить выполнение скрипта.

Чем же всё-таки различаются компиляторы и интерпретаторы?

Перед началом сравнения стоит более подробно изучить объекты, которые мы будет сравнивать.

Сильные и слабые стороны:

Преимущества компилятора:

• Быстрота – пожалуй, самый основной плюс. Сначала код переводится в понятный машине вид, а уже после ее можно выполнить. Также прибавку к скорости дает тот факт, что перед исполнением вся программа проходит проверку на ошибки, и соответственно, программист не будет ждать пол часа, чтобы обнаружить пропущенную запятую в середине программы.
• Надёжность – результат работы компилятора не зависит от исходного скрипта, поэтому у неаккуратного пользователя будет меньше шансов его испортить. Да и работа злоумышленников в таком случае значительно затруднена.
• Кроссплатформенность – после компиляции можно получить выполняемую программу, например exe файл, распространение которого между операционными системами не составит труда.

Недостатки компилятора:

• Объем — во время компиляции переводится вся программа, поэтому выходной файл выходит большим.
• Точность – для того, чтобы компилировать программу, в ней не должно быть ошибок, что может быть проблематично, если вы хотите проверить только ее часть.

Преимущества интерпретатора:

• Простота отладки – интерпретатор позволяет довольно легко устранять ошибки из скрипта. Ведь он выполняет код по строкам, и остановится, если в проверяемой строке ошибка, тем самым указав на нее.
• Компактность – интерпретатор занимает намного меньше места в памяти компьютера.

Недостатки интерпретатора:

• Медлительность – из-за особенностей своей работы, интерпретатор значительно уступает по скорости обработки кода другим трансляторам.
• Привязанность – в то время как компилятор создает рабочую программу, интерпретатор лишь выполняет ее, поэтому каждый раз эту операцию нужно выполнять по новой, поэтому передавать интерпретируемый скрипт между компьютерами без подходящего интерпретатора не выйдет.

Компилятор и интерпретатор отличия