eliana minicozzi linguaggi1a.a.2005-2006 lezione2

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Argomenti coperti da queste diapositive

· Introduzione

· Procedura come astrazione • Definizione di Procedure• Invocazione di Procedure • Ambiente di Procedure• Ambiente locale• Ambiente non locale• Bibliografia• Esercizi

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Introduzione

• Procedure sono viste come astrazioni di parti di programma in unità di esecuzione più piccole, come enunciati o espressioni, nascondendo i dettagli irrilevanti ai fini del loro uso..

• • Se si distinguono le unità di esecuzione, in ordine crescente di complessità: enunciati, espressioni, blocchi, programmi, allora si definisce astrazione procedurale la rappresentazione di una unità di esecuzione attraverso

un’altra unità più semplice. In pratica è la rappresentazione di un blocco attraverso un enunciato o una espressione.

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Procedura come astrazione

• Una procedura quindi è contemporaneamente complessa, cioè una sequenza di unità di esecuzione e la rappresentazione di questa mediante un unità di esecuzione semplice.

• La sua natura complessa è evidente nella sua definizione, la sua natura di statement (o per funzioni di espressioni) è evidente nel suo uso;

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Esempio in Pascal: definizione

• Definizione di una procedura:

• Procedure USELESS;

• begin

• writeln (‘this is the result’);

• writeln (‘of an execution’);

• writeln (‘of procedure USELESS’);

• end

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Esempio: Uso

• …….

• …….

• USELESS;Nel suo uso la proceduraDiventa un semplice statement

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procedura è un’astrazione

Nel suo uso, la procedura nasconde la complessità della sua definizione, diventa uno statement: questo può essere visto come astrazione: la rappresentazione cioè di una entità che nasconde quelli che possono essere considerati dettagli irrilevanti per il suo uso.

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Vantaggi dell’ astrazione procedurale

• Almeno tre:• Le unità di esecuzione che usano procedure, possono essere

semplici connesse ad un unico scopo, facili da scrivere e da modificare: pensare alla riduzione di un problema a sotto problemi,e a codificare ogni sottoproblema con una procedura:progettazione top-down

• Il programma (la procedura) che usa una procedura non risente (proprietà di incapsulamento) dei dettagli implementativi della procedura usata, per cui l’implementazione può essere sempre variata purché si mantenga l’interfaccia di comunicazione con il programma “signature della procedura”.

• Le procedure sono riutilizzabili in ambienti diversi.

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Procedura e legami

• La definizione di una procedura specifica quei legami che possono essere costruiti durante la compilazione: compile-time.

• A sua volta l’attivazione (invocazione) di una procedura provoca altri bindings che sono chiaramente definiti a run-time.

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Legami a tempo di compilazioneSi costruisce durante il processamento da parte del compilatore della definizione della procedura analoga alla definizione di tipo di dato

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Legami a run time

Compile time Run time

Conseguenza del processamento a run time di unoStatement di invocazione della procedura: analogoAlla definizione di una variabile di un determinato tipo

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Il record di attivazione varia

• Ogni processamento a run time di uno statement di invocazione della stessa procedura causa la generazione di un

nuovo “oggetto procedura” con lo stesso legame di tipo, ma con diverso record di attivazione.

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Informazioni contenute nel record di attivazione

• Il record di attivazione consiste di tre parti: ambiente LOCALE, ambiente dei PARAMETRI, e PUNTATORE ALL’AMBIENTE NON LOCALE.

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Ulteriore struttura che si forma a run time Stack dei record di attivazione

• Quando una procedura è invocata, il suo record di attivazione viene messo sullo stack dei record di attivazione. Quando l’esecuzione della procedura termina il record relativo viene tolto dallo stack, e il record di attivazione dell’unità che aveva chiamato la procedura e la cui esecuzione era stata sospesa, diventa il top dello stack.

Questo stack si forma a run-time ,e, istante per istante,contiene tutti i record di attivazione delle procedure che ancora non hanno completato la loro esecuzione.

• Attenzione: Solo l’unità il cui record di attivazione è al top dello stack è realmente in esecuzione, le altre hanno l’ esecuzione sospesa.

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Ambiente locale

• L’ambiente locale della procedura contiene gli oggetti dichiarati nella procedura più il puntatore all’indirizzo di ritorno+ lo spazio di memoria temporaneo.

• Il puntatore all’ indirizzo di ritorno ha come valore la locazione contenente lo statement della procedura da cui l’esecuzione di essa deve riprendere , quando, dopo una fase di sospensione,la procedura avrà di nuovo il suo record di attivazione al top dello stack di run-time,.

• Dell’ambiente locale fa parte lo spazio di memoria temporaneo, spazio nel quale vengono messi i dati durante le valutazioni delle espressioni, in modo da essere eventualmente presi in considerazione quando si esegue il return.

• Questo spazio temporaneo è fortemente dipendente dall’implementazione.

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Ambiente non locale

• Ambiente non locale • E’ il posto per memorizzare l’informazione che permette

l’accesso alle entità DATO usate dalla procedura ma non definite in essa.

• Questa informazione può essere rappresentata da un puntatore al record di attivazione il cui ambiente locale e non locale, determinerà l’ambiente non locale del presente record di attivazione.

• Quando nel corso dell’esecuzione della procedura chiamata viene fatto un riferimento ad un nome che non è legato nell’ambiente locale, l’ambiente non locale è esaminato per trovare tale nome.

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Come si trova l’ ambiente non locale ovvero come si eredita

• Due politiche: Ambito di validità statico, Ambito di validità dinamico.

• Scelto un linguaggio importante sapere quale politica segue per la determinazione dei componenti dell’ ambiente non locale

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Ambito Statico

• Nello “STATIC SCOPE” l’ambiente non locale per una procedura è l’ ambiente locale e non locale dalla unità di esecuzione nella quale la procedura è definita.

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Ambito dinamico

• Nel “Dynamic Scope” l’ ambiente non locale per una procedura generica k è l’ ambiente locale e non locale della procedura che l’ ha chiamata così come definito nel record di attivazione di essa al momento della chiamata.

Viene quindi determinato dal record di attivazione che nello stack a run time precede immediatamente il record di attivazione della corrente invocazione di k.

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Esempi sullo stack di esecuzione

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Arricchimento dei record di attivazione

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