我想更好地理解其中的区别。我在网上找到了很多解释,但它们都倾向于抽象的差异,而不是实际的含义。
Most of my programming experiences has been with CPython (dynamic, interpreted), and Java (static, compiled). However, I understand that there are other kinds of interpreted and compiled languages. Aside from the fact that executable files can be distributed from programs written in compiled languages, are there any advantages/disadvantages to each type? Oftentimes, I hear people arguing that interpreted languages can be used interactively, but I believe that compiled languages can have interactive implementations as well, correct?
我猜这是计算机科学中最大的误解之一。
因为解释和编译是完全不同的两件事,我们不能用这种方式进行比较。
编译是将一种语言翻译成另一种语言的过程。编译的类型很少。
编译-将高级语言转换为机器/字节代码(例如:C/ c++ /Java)
翻译——将高级语言翻译成另一种高级语言(例如:TypeScript)
解释是实际执行程序的过程。这可能以几种不同的方式发生。
Machine level interpretation - This interpretation happens to the code which is compiled into machine code. Instructions are directly interpreted by the processor. Programming languages like C/C++ generate machine code, which is executable by the processor. So the processor can directly execute these instructions.
Virtual machine level interpretation - This interpretation happens to the code which is not compiled into the machine level (processor support) code, but into some intermediate-level code. This execution is done by another software, which is executed by the processor. At this time actually processor doesn't see our application. It just executing the virtual machine, which is executing our application. Programming languages like Java, Python, C# generate a byte code, which is executable by the virtual interpreter/machine.
所以在一天结束的时候,我们必须明白的是,世界上所有的编程语言都应该在某个时候进行解释。它可以由处理器(硬件)或虚拟机完成。
编译只是将我们编写的人类可理解的高级代码带到机器可理解的硬件/软件级别的过程。
这是完全不同的两件事,我们无法比较。但是这些术语非常适合教给初学者编程语言是如何工作的。
PS:
Some programming languages like Java have a hybrid approach to do this. First, compile the high-level code into byte code which is virtual-machine readable. And on the fly, a component called the JIT compiler compiles byte-code into machine code. Specifically, code lines that are executed again and again many times are get translated into the machine language, which makes the interpretation process much faster. Because hardware processor is always much faster than virtual interpreter/processor.
Java JIT编译器如何工作
首先,澄清一下,Java不是完全静态编译和以c++的方式链接的。它被编译成字节码,然后由JVM解释。JVM可以对本机机器语言进行即时编译,但不必这样做。
更重要的是:我认为交互性是主要的实际区别。由于所有内容都是解释的,所以您可以截取一小段代码,解析并根据环境的当前状态运行它。因此,如果您已经执行了初始化变量的代码,则可以访问该变量,等等。它真的很适合函数式风格。
然而,解释成本很高,特别是当您有一个包含大量引用和上下文的大型系统时。根据定义,这是一种浪费,因为相同的代码可能必须解释和优化两次(尽管大多数运行时都为此进行了缓存和优化)。不过,您仍然需要支付运行时成本,并且经常需要运行时环境。您也不太可能看到复杂的过程间优化,因为目前它们的性能还没有充分的交互性。
因此,对于不会有太大变化的大型系统,以及某些语言,更有意义的是预编译和预链接所有内容,做所有可以做的优化。最终会得到一个非常精简的运行时,该运行时已经针对目标机器进行了优化。
至于生成可执行文件,恕我直言,这一点关系不大。通常可以从编译语言创建可执行文件。但是您也可以使用解释语言创建可执行文件,只不过解释器和运行时已经打包在可执行文件中,并且对您隐藏了。这意味着您通常仍然需要支付运行时成本(尽管我确信对于某些语言,有方法将所有内容转换为可执行树)。
我不同意所有的语言都可以互动。某些语言,如C语言,与机器和整个链接结构紧密相连,我不确定您是否能够构建一个有意义的完整的交互式版本
编译语言是这样一种语言:程序一旦编译,就用目标机器的指令来表达。例如,源代码中的加法“+”操作可以直接转换为机器代码中的“ADD”指令。
解释型语言是指指令不直接由目标机器执行,而是由其他程序(通常用本机语言编写)读取和执行的语言。例如,相同的“+”操作将在运行时被解释器识别,然后调用它自己的“add(a,b)”函数,并使用适当的参数,然后执行机器代码“add”指令。
你可以在编译语言中做你在解释语言中可以做的任何事情,反之亦然——它们都是图灵完备的。然而,这两种方法在实施和使用方面都有优点和缺点。
我将完全概括(纯粹主义者原谅我!),但大致来说,以下是编译语言的优点:
通过直接使用目标计算机的本机代码获得更快的性能
有机会在编译阶段应用相当强大的优化
下面是解释型语言的优点:
更容易实现(编写好的编译器非常困难!!)
不需要运行编译阶段:可以直接“动态”执行代码
是否可以更方便地使用动态语言
注意,字节码编译等现代技术增加了一些额外的复杂性——这里发生的情况是,编译器的目标是一个与底层硬件不同的“虚拟机”。这些虚拟机指令可以在稍后阶段再次编译,以获得本机代码(例如,由Java JVM JIT编译器完成)。