programski jezici.pdf

8/10/2019 programski jezici.pdf

1/67

Dr. sc. Nikola Klem, dipl.el.in.

Sveuilite J.J. StrossmayeraGraevinski fakultet u Osijeku

PROGRAMSKI

JEZICI

Osijek, k. god. 2005/2006.


2/67

Nikola Klem 2

Komunikacija sa raunalom

01100111101


3/67


4/67Nikola Klem 4

Programski jezici

FORTRAN = FORmula TRANslationCOBOL = Common Bussines Oriented LanguageALGOL = ALGOrithmic Language

PL/I = Programing Language I (one)BASIC = Beginners All Purpose SymbolicInstruction Code

PASCALADA


5/67

Nikola Klem 5

Programski jezici

Problemski orijentirani jezici

COGO = Civil Engineering Coordinate GeometrySTRESS = STRuctural Engineering System SolverHYDRO = Hydraulic Engineering Computations

Jezici srednje razine

C, C++Visual Basic


6/67

Nikola Klem 6

Programski jezici

Program se pie u izvornom jeziku (source

language).

Raunalo izvrava program u strojnom jeziku

(object language).

IZVORNIPROGRAM

PROGRAMPREVODITELJ

STROJNIJEZIK


7/67

Nikola Klem 7

Programski jezici

Program prevoditelj kompajler (compiler)

prevodi program napisan u izvornom jeziku ustrojni jezik.

Proces prevoenja se zove kompilacija.

Kod asemblerskih jezika proces prevoenja sezove asemblovanje (asembliranje).

SVAKO RAUNALO MORA IMATI PROGRAMPREVODITELJ ZA SVAKI PROGRAMSKI JEZIK

KOJI SE KORISTI.


8/67


9/67

Nikola Klem 9

Programski jezici

Interpretativni i interaktivni programski jezici su

jezici kod kojih se svaka naredba moe tumaitii izvravati neovisno od ostalih programskihnaredbi.

Interpreteri prepoznaju i izvravaju naredbejednu po jednu, to olakava, ali i usporava rad

programa, naroito kod ciklusa (petlji ).


10/67

Nikola Klem 10

Programski jezici

Svaki programski jezik se sastoji od: Skupa znakova,

Rjenika, Sintakse (pravila gramatike),

Semantike (znaenja svake naredbe).


11/67

Nikola Klem 11

Struktura programa

Programje skup naredbi (instrukcija) za raunalo,

napisanih za rijeavanje jednog problema.

Naredbe programskog jezika formiraju se koriste

irijei iz rjenika programskog jezika i nazive kojeprogramer dodijeljuje memorijskim lokacijama u

koje su uskladiteni podaci sa kojima se radi uprogramu, a prema pravilima sintakse jezika.


12/67

Nikola Klem 12

Struktura programa

Svaka naredba se zavrava oznakom za kraj

naredbe. U velikom broju programskih jezikaoznaka za kraj naredbe je toka-zarez (;).

Naredbe se izvravaju redoslijedom kojim sunapisane, ukoliko taj redoslijed nije izmjenjenposebnim naredbama za izmjenu toka programa

(grananje i ciklusi).


13/67

Nikola Klem 13

Struktura programa

Naredbe programskog jezika mogu se podijeliti u

dvije kategorije:

izvrne i

neizvrne.

Izvrne naredbe (naredbe koje raunalo trebaizvriti) su naredbe koje se u procesu

prevoenja prevode u odgovarajui strojni jezik.


14/67


15/67


16/67

Nikola Klem 16

Struktura programa

U svim programskim jezicima znakovi koji se

mogu koristiti za formiranje elemenata jezika su:alfabetski velika i mala slova engleske abecede,

numerini znamenke 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9specijalni ovisno od jezika (. , = ; + zagrade itd.)

Znakovi iz prva dva skupa (alfabetskih inumerikih) nazivaju se alfanumerini.


17/67

Nikola Klem 17

Imena podataka

Podaci sa kojima program radi moraju seza vrijeme izvravanja programa nalaziti umemoriji raunala.

U naredbama programa zadaju sememorijske lokacije na kojima se nalazepodaci sa kojima naredba radi.

Korisnik se poziva na podatke tako tododijeljuje imena ovim lokacijama na

temelju pravila sintakse.


18/67

Nikola Klem 18

Imena podataka

Program prevoditelj u postupku prevoenjapovezuje ova imena sa memorijskim

lokacijama (adresama) u kojima e bitimemorirani ti podatci.

Za vrijeme prevoenja program prevoditeljpravitablicu(symbol table) u kojoj sa jedne

strane stoji ime koje je korisnik dodijeliopodatku, a sa druge strane adresa umemoriji na koju je uskladiten podatak.


19/67

Nikola Klem 19

Imena podataka

Prilikom dodijeljivanja imena lokacijamatreba voditi rauna da nas asociraju na

podatak koji predstavljaju.


20/67

Nikola Klem 20

Imena podataka

Postoje dvije grupe memorijskih lokacija zapodatke:

konstante - lokacije u kojima se podacipostavljaju prije poetka rada programa i ne

mijenjaju za vrijeme rada programa,varijable (promjenljive) - lokacije kod kojih

se sadraj (podaci memorirani u njima)mijenjaju za vrijeme rada programa.


21/67


22/67


23/67

Nikola Klem 23

Imena podataka

Ime varijableje uvijek formirano kao

simbolino ime.

Ime konstante moe biti:

simbolino ime (simbolina konstanta ilikonstantna varijabla) ili

vrijednost memorirana na lokaciji konstante(broj ili tekst).


24/67

Nikola Klem 24

Imena podataka

Konstante su imena podataka koja su

jednaka vrijednosti podataka.S obzirom na to da se simbol tablica formira

u vrijeme prevo

enja programa, u postupkuprevoenja se na svaku lokaciju oznaenuimenom konstante unosi vrijednost koja je

jednaka imenu.


25/67


26/67


27/67

Nikola Klem 27

Realne konstante

Realne konstante predstavljaju decimalne

brojeve i mogu se pisati na dva na

ina:

sa fiksnom tokom,

sa pokretnom to

kom (floatingpoint).U PROGRAMSKIM JEZICIMA SE PRI

PISANJU NUMERINIH PODATAKAUMJESTO DECIMALNOG ZAREZA KORISTIDECIMALNA TOKA.


28/67

Nikola Klem 28

Realne konstante

Realna konstanta moe biti proizvoljneduine.

Pri prevoenju zaokruuje se na

preciznost koju dozvoljava broj bitovapredvienih za uskladitenje mantise(7 do 8 znamenki jednostruka tonost,14-16 znamenki dvostruka).


29/67

Nikola Klem 29

Realne konstante

Realna konstanta sa fiksnom tokom je niz

decimalnih znamenki iza kojih stojidecimalna toka, a moe imati i razlomljenidio (frakciju) i znak.

Primjer

345. (neispravno 345)452.24-345.6


30/67

Nikola Klem 30

Realne konstante

Realna konstanta sa pokretnom tokom

sastoji se od cijelobrojne ili realne kons-tante sa fiksnom tokom iza koje stoji slovoE i odgovarajui cijelobrojni eksponent.

Polje eksponenta ne smije biti prazno (akoje eksponent nula mora se napisati 0).

Pozitivan eksponent moe se pisati saznakom ili bez njega.


31/67

Nikola Klem 31

Realne konstante

Primjer:

ISPRAVNO NEISPRAVNO

7E0 7E

7.E0 E2 (100).7 E1 45.6E400.007 E 370 E -1


32/67

Nikola Klem 32

Znakovna konstanta

Znakovna konstanta je niz znakova (slova,brojeva ili specijalnih znakova) napisanihizmeu dva apostrofa.

Ako se u nizu treba nalaziti i apostrof on sepie sa dva apostrofa.

Primjeri:

'Test 5''ulazni podatak'


33/67

Nikola Klem 33

Logike konstante

Koriste se u logikim i relacionim izrazima.

.TRUE. istina,

.FALSE. neistina.


34/67

V ij bl


35/67

Nikola Klem 35

Varijable

Varijabli se vrijednost dodjeljuje:

naredbom za dodjeljivanje vrijednosti, uitavanjem sa ulazne jedinice,

preko ulazno/izlazne liste potprograma.

Tipovi varijabli odgovaraju tipovimapodataka.

Varijablama treba davati imena tako da namkazuju o emu se radi (na primjer: BRZINA,

PROTOK, VRIJEME).

V ij bl


36/67

Nikola Klem 36

Varijable

NEDEFINIRANA varijabla je varijabla kojojnije dodjeljena vrijednost i ne smije se

koristiti.U veini programskih jezika sve varijable se

moraju eksplicitno definirati.

U FORTRAN-u su odreene varijable

definirane implictno.U NEKIM JEZICIMA VELIKA I MALA SLOVA

U IMENU SE RAZLIKUJU.

Ni i


37/67

Nikola Klem 37

Nizovi

NIZje ureeni skup elemenata, istog tipapodataka, koji nosejedno zajedniko ime.Imena nizova su simbolina imena ipodlijeu istim pravilima kao i imena

varijabli.

Ime varijable se odnosi najedan podatak.Ime niza se odnosi na vie podataka takoda se podatak u nizu sa kojim se radi

mora dodatno specificirati.

Ni i


38/67

Nikola Klem 38

Nizovi

U veini programskih jezika svi nizovi kojise koriste u programu moraju sedeklarirati na poetku programa.

Ni i


39/67

Nikola Klem 39

Nizovi

Pojedinani podatak u nizu zove seELEMENT NIZA.

Pojedinani element niza se specificira

imenom niza i indeksom (ili indeksima).Indeksi su meusobno odvojeni zarezima.

Primjer:ime_niza (ind1, ind2, ...)

Nizovi


40/67

Nikola Klem 40

Nizovi

Indeks moe biti: konstanta, varijabla,

opseg vrijednosti indeksa ili proizvoljanaritmetiki izraz.

Ako rezultat koji se dobija izraunavanjemaritmetikog izraza nije cijeli broj, u veini

programskih jezika se kao indeks uzimacijelobrojni dio.

Nizovi


41/67

Nikola Klem 41

Nizovi

Nizovi mogu biti: jednodimenzionalni,

dvodimenzionalni i viedimenzionalni.

Ni i


42/67

Nikola Klem 42

Nizovi

ime 1 2 3 4 5 indeks

X 2.32 3.45 2.00 1.45 5.68 sadraj498 502 506 600 604 adresa

Jednodimenzionalni nizovi (vektori)

Elementi jednodimenzionalnog niza (vektora)memorirani su u registrima centralnememorije raunala jedan pored drugoga.

Nizovi


43/67

Nikola Klem 43

Nizovi

Dvodimenzionalni nizovi (matrice)

Dvodimenzionalni nizovi su nizovi kodkojih je poloaj elementa u nizu odreen

sa dva indeksa (tablice, matrice).

Nizovi


44/67

Nikola Klem 44

Nizovi

Prvi indeks uvijek predstavlja indeks retka,a drugi indeks kolone.

Indeksi mogu biti kao i kod jedno-

dimenzionalnog (broj, aritmetiki izraz iliopseg izmeu najnie i najvie vrijednostiindeksa), ali i : kada predstavlja sveelemente u retku ili koloni u zavisnosti odtoga na kojem se mjestu nalazi.

Nizovi


45/67

Nikola Klem 45

Nizovi

Operacije sa nizovima

Ako su nizovi suglasni, operacije sanizovima mogu se izvoditi na dva naina:

kao matrine raunske operacije ili

po elementima.

Aritmetiki izrazi


46/67

Nikola Klem 46

Aritmetiki izrazi

Aritmetiki izraz moe biti:jednostavan i sloen.

Jednostavan aritmetiki izraz sastoji se odsamo jednog operanda. Operandi mogu biti:

konstanta, varijabla,

element niza, poziv funkcije, aritmetiki ili logiki izraz u zagradama.

Aritmetiki izrazi


47/67

Nikola Klem 47

Aritmetiki izrazi

Primjer105, 23.45, 12.3e5 konstanta,AB - varijabla,A(I,J) element niza,SIN(x) poziv funkcije,

(A + B) podizraz u zagradama.Operandi mogu biti po tipu: cijelobrojni,

realni, u dvostrukoj tonosti,

kompleksni.


48/67

Aritmetiki izrazi


49/67

Nikola Klem 49

Aritmetiki izrazi

Pravila za pisanje aritmetikih izraza:

Izraz ne smije sadrati dva operatora jedan

pored drugog. (Na pr. A*-B, N+=1)Moraju se napisati svi operatori, nita se ne

podrazumijeva. (Na pr.: A B - varijabla, A*B -aritm. izraz )

Prilikom potenciranja baza i eksponentmogu biti razliitog tipa.

Operandi mogu biti razliitog tipa.

Aritmetiki izrazi


50/67

Nikola Klem 50

Aritmetiki izrazi

Razvijanje aritmetikih izraza

Redoslijed raunanja vrijednosti izrazaodreen je:

upotrebom zagrada, utvrenom hijerarhijom izvrenja

aritmetikih operacija, poloajem operatora unutar izraza.

Aritmetiki izrazi


51/67

Nikola Klem 51

Aritmetiki izrazi

Podizrazi u zagradama

U izrazu prvo se raunajupodizrazi uzagradama.

U gnijezdu prvo se razvijanajdubljiizraz,pa drugi najdublji i tako redom.

Aritmetiki izrazi


52/67

Nikola Klem 52

Aritmetiki izrazi

Hijerarhija operatora

potenciranje, unarni minus i unarni plus,

mnoenje i dijeljenje, zbrajanje i oduzimanje.

Aritmetiki izrazi


53/67

Nikola Klem 53

Aritmetiki izrazi

Primjer:A + B / ((A - B) / C) - C

Raunalo razvija:R1 = A - B A+B / (R1/C) - CR2 = R1 / C A+B / R2 - CR3 = B / R2 A+ R3 - C

Poto su + i - operacije istog prioriteta

ostatak izraza moe se razviti bilo kojimredom koji je matematiki korektan.

R4 = R3 - C i R5 = A + R4

Aritmetiki izrazi


54/67

Nikola Klem 54

Izuzevcijelobrojnog deljenja ipotenciranjasve operacije sa operatorima istog

prioriteta izvode se u bilo kom algebarskikorektnom redoslijedu.

Operacije sa cijelobrojnim dijeljenjemizvode se slijeva nadesno.

Primjer:I / J * K kao da je (I / J) * K

Redoslijed se moe izmjeniti zagradama.

Aritmetiki izrazi


55/67

Nikola Klem 55

Ako ima vie potenciranja u nizu nainraunanja treba provjeriti u priruniku

programskog jezika.

Aritmetiki izrazi


56/67

Nikola Klem 56

Operacije u cijelobrojnoj i realnoj

aritmetici razli

ito se izvode.Ako su oba operanda istog tipa i rezultatje tog tipa.

Cijelobrojno dijeljenje: 6 / 4 = 15 / 6 = 0

Potenciranje:A ** 2

A ** 2.

Aritmetiki izrazi


57/67

Nikola Klem 57

*0.5*Y)+(A+XiliY)+SQRT(A+Xy+a+xPI/2.+X

3.14159=PI2

+x

Y*BETA+X*ALFAy+x

D)+B/(C+A

3**3

dc

ba

YXyx

++

++

Aritmetiki izrazi


58/67

Nikola Klem 58

( )(

5.0**))/((/()(

)))/(((/

sin

b+a

GFDSINCBA

GFDSINCSQRTBA

gfdc

+++

+++

++

Naredba za dodijeljivanje vrijednosti


59/67

Nikola Klem 59

Naredba za dodijeljivanje vrijednosti koristise za dodijeljivanje vrijednosti varijabli ili

elementu niza.Opi oblik naredbe je:

varijabla = aritmetiki izraz

U mnogim programskim jezicima seumjesto znaka

= koristi kombinacija znakova :=



60/67

Nikola Klem 60

varijabla = aritmetiki izraz

Znak = ne znai jednakost u matematikomsmislu, ve:

Sadraj memorijske lokacije pridrueneimenu varijable sa lijeve strane znaka =

zamjenjuje se izraunatom vrednouaritmetikog izraza sa desne strane znaka =.



61/67

Nikola Klem 61

Primjer:IA = 2

IA = IA + 5IRAZ = IA - IA / 2 * 2

simb.

ime

adresa memorija

2 200 2

5 204 5

208

212IA 216 ?,2,7

220

IRAZ 224 ?,1

228

232

IA parno -IRAZ = 0

IA neparno -IRAZ = 1

Razvojna okruenja


62/67

Nikola Klem 62

Da bi se napisani program izvrio mora senapraviti vie koraka. Ovi koraci povezuju

fazu pisanja programa sa fazom njegovogtestiranja.Koraci u izvrenju programa su:1. pisanje programa,2. unoenje napisanog programa u

raunalo ili pravljenje izmjena upostojeem programu,

3. prevoenje programa (kompilacija-compilation),

Razvojna okruenja


63/67

Nikola Klem 63

4. formiranje izvrnog programa

(linkovanje - linking),5. uvanje izvrnog programa,6. izvravanje programa,

7. traenje greaka u programu.Za svaku od ovih faza koriste se

odgovarajui sistemski programi.

Razvojna okruenja


64/67

Nikola Klem 64

Program prevoditelj ISPITUJE SAMOSINTAKSNE GREKE.

Za svaku greku dobija se odgovarajuaporuka. Greke se popravljaju i

ponavljaju koraci 2 i 3.Tek kada nema greaka ide se na korak 4.

PREVODITELJ NE MOE OTKRITISEMANTIKE GREKE (GREKE U

LOGICI PROGRAMA).

Integrirane radne sredine


65/67

Nikola Klem 65

Opisani postupak po koracima za izvrava-nje programa podrazumijevao je da se za

svaki korak koristi poseban sistemskiprogram.

Za unoenje programa i ispravke u njemumoe se koristiti bilo koji editor (na primjer,Notepad).

Sistemski programi za ostale faze, iako suneovisni, ipak se dobijaju zajedno sa

programom prevoditeljem.



66/67

Nikola Klem 66

Novije verzije prevoditelja ukljuuju iposebno, integrirano, radno okruenje kod

koga su, u okviru jednog programa, datemogunosti: editiranja, prevoenja, linkovanja,

uvanja, izvravanja i traenja greaka u programu.



67/67

Nikola Klem 67

Pored integriranih radnih okruenja za

jedan programski jezik postoje i integriranaradna okruenja zajednika za vieprogramskih jezika.

Kod takvih okruenja su ovi sistemskiprogrami zajedniki za svejezike date u

sastavu okruenja.

Documents

programski jezici.pdf