Interpretieren und Interpreter: Was versteht man unter einer interpretierten Programmiersprache?
Eine interpretierte Programmiersprache ist eine Programmiersprache, bei der der Quellcode nicht direkt in Maschinensprache übersetzt wird (wie bei kompilierten Programmiersprachen), sondern von einem Interpreter zeilenweise oder blockweise zur Laufzeit ausgeführt wird. Der Interpreter übersetzt den Code in Maschinenbefehle während der Ausführung, anstatt eine eigenständige ausführbare Datei zu erstellen.
Beispiele für interpretierte Programmiersprachen:
- Python
- JavaScript
- Ruby
- PHP
- Perl
Ausführung:
Organigramm einer interpretierten Programmiersprache
Liefert das Ergebnis der ausgeführten Befehle.
Input
- Quellcode (vom Benutzer eingetragen)
Lexer (Lexikalische Analyse)
- Zerlegt den Quellcode in Token (z. B. Schlüsselwörter, Literale, Operatoren).
Parser (Syntaxanalyse)
- Analysiert die syntaktische Struktur der Tokens und erstellt einen Syntaxbaum (AST).
Interpreter
- Führt die Anweisungen im Syntaxbaum Schritt für Schritt aus:
- Datentyp-Verarbeitung (z. B. Strings, Zahlen, Booleans).
- Funktionen und Kontrollstrukturen.
- Fehlerbehandlung (z. B. Syntaxfehler).
Ausgabe
Vorteile interpretierter Programmiersprachen:
- Plattformunabhängigkeit: Da der Code nicht direkt in Maschinensprache übersetzt wird, sondern durch den Interpreter zur Laufzeit ausgeführt wird, kann derselbe Code auf verschiedenen Plattformen (Windows, macOS, Linux) ohne Änderungen ausgeführt werden, solange der passende Interpreter vorhanden ist.
- Einfachere Fehlerbehandlung: Da der Code Zeile für Zeile ausgeführt wird, können Fehler schneller entdeckt und behoben werden. Der Interpreter meldet Fehler oft direkt während der Ausführung, was die Entwicklung und das Debugging vereinfacht.
- Flexibilität und Dynamik: Interpretierte Sprachen sind häufig dynamisch, was bedeutet, dass Variablen zur Laufzeit deklariert und verändert werden können. Dies ermöglicht eine hohe Flexibilität in der Programmierung.
- Schneller Entwicklungszyklus: Da keine separate Kompilierung erforderlich ist, können Entwickler Änderungen schnell testen und das Programm sofort ausführen, was die Entwicklungszeit verkürzt.
Nachteile interpretierter Programmiersprachen:
- Geringere Ausführungsgeschwindigkeit: Da der Code nicht vorab in Maschinenbefehle übersetzt wird, sondern während der Ausführung von einem Interpreter interpretiert werden muss, sind Programme in einer interpretierten Sprache tendenziell langsamer als kompilierte Programme.
- Abhängigkeit vom Interpreter: Um ein Programm auszuführen, muss der Benutzer den entsprechenden Interpreter installiert haben. Fehlt dieser, kann das Programm nicht ausgeführt werden.
- Weniger Optimierungsmöglichkeiten: Da der Code zur Laufzeit interpretiert wird, gibt es weniger Spielraum für Compiler-Optimierungen, die bei kompilierten Sprachen häufig genutzt werden, um die Ausführungseffizienz zu verbessern.
- Eingeschränkte Kontrolle über Hardware: Im Vergleich zu kompilierenden Sprachen bieten interpretierte Sprachen oft weniger direkte Kontrolle über Hardware und Systemressourcen, was in performancekritischen Anwendungen ein Nachteil sein kann.
Interpretierte Programmiersprachen bieten eine schnelle und flexible Entwicklungsumgebung, sind jedoch tendenziell langsamer als kompilierte Sprachen. Sie eignen sich besonders gut für schnelle Prototypenentwicklung, Webentwicklung und Scripting-Aufgaben, können aber in performancekritischen Anwendungen Einschränkungen haben.
Organigramm:
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| Input |
| Benutzerquellcode |
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v
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| Lexer |
| Tokenizer |
| (Zerlegt den |
| Quellcode in |
| Tokens) |
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v
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| Parser |
| Syntaxanalyse |
| (Erstellt einen |
| Syntaxbaum – AST) |
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v
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| Interpreter |
| Führt Anweisungen aus: |
| – Variable Handling |
| – Kontrollstrukturen |
| – Fehlerbehandlung |
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|
v
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| Ausgabe |
| Ergebnis der |
| ausgeführten |
| Befehle |
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