授業-2017年度-ソフトウェア工学-第02回-ダイジェスト (SoftEng201702Digest)

ダイジェスト

概念編

言語処理系

言語処理系: コンパイラとインタープリタ

仮想機械アーキテクチャ

• JVM(Java Virtual Machine)
  • コンパイルしたコード（オブジェクトコード）が，いろいろなCPU上で動くように，仮想機械アーキテクチャを採用している
  • 仮想機械はソフトウェアで実現されている
  • JVMをハードウェアでネイティブに実行できるCPUもある．
    • たとえば，Phone/iPhone 3G/Raspberry Piなどにも採用されているARM CPU のJazelleテクノロジ

      • 参考: http://ja.wikipedia.org/wiki/ARMアーキテクチャ

• javacコマンド=コンパイラ(翻訳系)
  • Javaのソースコードを，JVMの機械語(バイトコード)へ変換する言語処理系

    • 参考: http://ja.wikipedia.org/wiki/コンパイラ

    • 参考: http://ja.wikipedia.org/wiki/バイトコード

• javaコマンド=JVMの実行系(インタープリタとして)
  • JVMの機械語(バイトコード)を逐次実行するインタープリタ

    • 参考: http://ja.wikipedia.org/wiki/インタプリタ

• classファイルは，Javaソースプログラムをコンパイルした結果であるJVM(Java Virtual Machine=仮想機械)用機械語(バイトコード)が入っています．

  • 参考: http://ja.wikipedia.org/wiki/Java仮想マシン

  • 参考: http://ja.wikipedia.org/wiki/Javaバイトコード

• JVMをハードウェアでネイティブに実行できるCPUもある．
  • たとえば，Phone/iPhone 3G/Raspberry Piなどにも採用されているARM CPU のJazelleテクノロジ

    • 参考: http://ja.wikipedia.org/wiki/ARMアーキテクチャ

• C言語やC++言語では，一般的には，特定のCPUの機械語を生成するネイティブコードコンパイラが使われます
  • たとえば，Windowsのコマンドには，拡張子がexeとなっている実行可能ファイルがありますね．このファイルの中には，使用しているPCのCPUの機械語が入っています（機械語は二進数として読めますので，バイナリー=binaryと呼ぶことがあります）
  • これに対し，現実のハードウェアCPUではなく，仮想的にソフトウェアで実現されたCPU（いわばCPUシミュレータですね）を仮想機械と呼びます．
    • JVMはそうした仮想機械の一つであり，クラスファイルはそのJVMの機械語プログラムです．
    • クラスという単位がどういうものかは，今後授業の中でやっていきますが，1つのクラス定義に対しclassファイルは一つ作られます

仮想計算機アーキテクチャ

コンパイラ方式とインタープリタ方式のハーフ

仮想計算機アーキテクチャ

コンパイルと仮想計算機での実行

コンパイルと仮想計算機での実行

実習編

最初のプログラム

• コンパイル

  • javac P001Hello.java

• 実行

  • java P001Jello

最初のプログラム

   1 // 注釈
   2 public class P001Hello {
   3     public static void main( String[] args ) {
   4         System.out.println("こんにちは");
   5     }
   6 }

当面の間のプログラム概形(テンプレート)

• 当面の間のプログラム概形(テンプレート)

   1 // 注釈
   2 public class クラス名 {
   3     public static void main( String[] args ) {
   4         // 実行文(セミコロンで終わる)
   5         //       ....
   6         // 実行文(セミコロンで終わる)
   7     }
   8 }