Введение

Тема, цель, актуальность работы

Анализ проектов, реализованных на языках программирования Java и C# на предмет взаимодействия между классами.

Результат работы программы необходимо вывести в файл *.xml.

Актуальность работы заключается в том, что на сегодняшний день нет известных аналогов программы. Не стоит сравнивать данный проект с такими программными продуктами как Telelogic Rapsody или Rational – он является полной противоположностью названных выше программ, так как анализирует уже «готовый», написанный проект, в то время как Telelogic Rapsody (Rational) генерирует код по диаграммам.

Данный проект может использоваться для углубленного изучения языков программирования Java и C# в рамках программы университета, анализа проектов на предмет взаимодействия классов.

Проект может существовать как автономное приложение, а также может быть дополнен и доработан функционально.

Исследовательская часть

C# и Java– два очень похожих между собой современных языка программирования со сборкой мусора и компиляцией при выполнении. Оба языка – объектно-ориентированные, с синтаксисом, унаследованным от C++, но значительно переработанным.

Java – объектно-ориентированный язык программирования, разрабатываемый компанией Sun Microsystems и официально выпущенный 23 мая 1995 года. Java – так называют не только сам язык, но и платформу для создания приложений уровня предприятий на основе данного языка.

Изначально язык программирования назывался Oak (русск. Дуб) и разрабатывался Джеймсом Гослингом для бытовой электроники, но впоследствии был переименован в Java и стал использоваться для написания клиентских приложений и серверного программного обеспечения. Программы на Java транслируются в байт-код, выполняемый виртуальной java-машиной (JVM) – программой, обрабатывающей байтовый код и передающей инструкции оборудованию как интерпретатор, но с тем отличием, что байтовый код, в отличие от текста, обрабатывается значительно быстрее. Достоинство подобного способа выполнения программ – в полной независимости байт-кода от ОС и оборудования, что позволяет выполнять Java-приложения на любом устройстве, которое поддерживает виртуальную машину. Другой важной особенностью технологии Java является гибкая система безопасности благодаря тому, что исполнение программы полностью контролируется виртуальной машиной.

Длины и диапазоны значений примитивных типов определяются стандартом. Такая жёсткая стандартизация была необходима, чтобы сделать язык платформенно-независимым, что является одним из идеологических требований к Java и одной из причин её успеха. Тем не менее, одна небольшая проблема с платформенной независимостью всё же осталась. Некоторые процессоры используют для промежуточного хранения результатов 10-байтовые регистры или другими способами улучшают точность вычислений.

В языке Java имеются только динамически создаваемые объекты. Причем переменные объектного типа и объекты в Java – совершенно разные сущности. Переменные объектного типа являются ссылками, то есть неявными указателями на динамически создаваемые объекты. Это подчёркивается синтаксисом описания переменных.

C# (произносится си-шарп) – язык программирования, сочетающий объектно-ориентированные и аспектно-ориентированные концепции. Разработан в 1998–2001 годах группой инженеров под руководством Андерса Хейлсберга в компании Microsoft как основной язык разработки приложений для платформы Microsoft.NET. C# относится к семье языков с C-подобным синтаксисом, из них его синтаксис наиболее близок к С++ и Java. Язык имеет строгую статическую типизацию, поддерживает полиморфизм, перегрузку операторов, указатели на функции-члены классов, атрибуты, события, свойства, исключения, комментарии в формате XML. Переняв многое от своих предшественников – языков С++, Java, Delphi, Модула и Smalltalk – С#, опираясь на практику их использования, исключает некоторые модели, зарекомендовавшие себя как проблематичные при разработке программных систем: так, C# не поддерживает множественное наследование классов (в отличие от C++).

В Java модификатор protected в описании, помимо доступа из классов-потомков, разрешает доступ из всех классов, входящих в тот же пакет, что и класс-владелец.

В C# для объектов, которые должны быть видны в пределах сборки (примерный аналог пакета Java) введён отдельный модификатор internal, а protected сохраняет свой изначальный смысл, взятый из C++ – доступ только из классов-потомков. Допускается комбинировать internal и protected – тогда получится область доступа, соответствующая protected в Java.

Внутренние классы в C# имеют доступ только к статическим членам внешнего класса, а для доступа к нестатическим членам нужно явно указывать экземпляр внешнего класса. Локальные внутренние классы в C# не поддерживаются, обработка событий в нём не требует таких классов, поскольку строится на других механизмах. В обоих языках методы, по аналогии с C++ – функции, определённые в классе. Тело метода располагается внутри описания класса. Поддерживаются статические методы, абстрактные методы. В C# также есть явная реализация методов интерфейса, что позволяет классу реализовывать методы интерфейса отдельно от собственных методов или давать разные реализации одноимённых методов, принадлежащих двум разным интерфейсам. C# также поддерживает явное описание передачи параметров по ссылке (ключевые слова ref и out). При использовании out компилятор контролирует наличие в методе присваивания значения. C# позволяет создавать пользовательские типы-значения, используя ключевое слово struct. Это прямое наследие языка С++ от которого создатели Java сознательно отказались.

Java поддерживает импорт статических имён (import static) из классов, позволяющий отдельно импортировать некоторые или все статические методы и переменные класса и использовать их имена без квалификации в импортирующем модуле. В C# импортируется только сборка и при каждом использовании импортируемых статических имён требуется указывать класс.

В Java константы в операторы switch должны относиться либо к целочисленному, либо к перечислимому типу. В C# в switch можно использовать текстовые строки.

Java содержит конструкцию strictfp, гарантирующую одинаковые результаты операций с плавающей точкой на всех платформах.

C# содержит конструкции checked и unchecked, позволяющие локально включать и выключать динамическую проверку арифметического переполнения.

C# поддерживает оператор перехода goto. Обычное использование – передача управления на разные метки case в операторе switch и выход из вложенного цикла. В Java от использования goto сознательно отказались.

Java поддерживает метки в циклах и позволяет использовать их в командах break и continue, благодаря чему исключается такой повод использования goto, как выход из вложенного цикла.

C# поддерживает отдельное понятие именованной типизированной константы и ключевое слово const. В Java констант как таковых нет, вместо них используются статические переменные класса с модификатором final – эффект от их использования точно такой же.

Разработка транслятора

Разработка лексического анализатора

Алфавит языка

Большие и малые буквы английского алфавита: a..z, A..Z

Цифры: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9.

Другие символы: ‘<’, ‘>’, ‘:’, ‘, ’, ‘’’, ‘;’, ‘{», ‘}’, ‘(», ‘)’

Классы лексем

• зарезервированные слова;

• знаки операций и разделители;

• литералы;

• идентификаторы

Лексика языков

1. Класс идентификаторы: к этому классу относятся все наборы цепочек, кроме зарезервированных слов

2. Класс зарезервированных слов:

   1. Для C#

using, class, int, float, char, public, protected, private, return, namespace

2. Для Java

using, class, int, float, char, public, protected, private, return

3. Класс знаков операций и разделителей:

() {} : ; = -> . , ‘ *

4. Класс литералов:

Литерал – целочисленная или текстовая константа.

Структура таблицы идентификаторов

имя	номер в классе	тип

Структура таблицы литералов

имя	тип

Разработка синтаксического анализатора

Грамматика языков

В данном проекте исследуется лишь малая часть возможностей и особенностей вышеуказанных языков. В связи с этим спроектированные грамматики для этих языков будут включать лишь те структуры языка, которые нам необходимы

Грамматика С#

1 <программа>:= 2 <предпроцессор> 3 namespace 4 {5 <операторы> 6}

7 <предпроцессор>:= 9 using 10 <предпроцессор>

8 <предпроцессор>:= 11 е

12 <операторы>:= 16 <класс> 17 <операторы>

13 <операторы>:= 18 идентификатор 19 <продолжение1>

20 <операторы>

14 <операторы>:= 21 е

15 <операторы>:= 22 <декларация> 23 <операторы>

24 <класс>:= 25 class 26 идентификатор 27 <наследование> 28 {29 <операторы> 30} 31;

32<наследование>:= 34: 35 идентификатор

33<наследование>:= 36е

37<продолжение1>:= 40. 41 идентификатор 42 <продолжение2> 43;

38<продолжение1>:= 44 <продолжение2> 45;

39<продолжение1>:= 46;

47 <продолжение2>:= 49 (50)

48 <продолжение2>:= 80 е

51 <декларация>:= 52 <тип> 53 идентификатор 55 <продолжение3>

56<продолжение3>:= 58 (59) 60 (61 <операторы> 62 return 63 литерал 64; 81)

57<продолжение3>:= 65<продолжение4>

66 <продолжение4>:= 68, 69 идентификатор 70 <продолжение4>

67 <продолжение4>:= 71;

72 <тип>:= 76 int

73 <тип>:= 77 float

74 <тип>:= 78 char

75 <тип>:= 79 идентификатор

Грамматика java

1 <программа>:= 2 <предпроцессор> 3 <операторы>

7 <предпроцессор>:= 9 using 10 <предпроцессор>

8 <предпроцессор>:= 11 е

12 <операторы>:= 16 <класс> 17 <операторы>

13 <операторы>:= 18 идентификатор 19 <продолжение1>

20 <операторы>

14 <операторы>:= 21 е

15 <операторы>:= 22 <декларация> 23 <операторы>

24 <класс>:= 25 class 26 идентификатор 27 <наследование> 28 {29 <операторы> 30} 31;

32<наследование>:= 34: 35 идентификатор

33<наследование>:= 36е

37<продолжение1>:= 40 -> 41 идентификатор 42 <продолжение2> 43;

38<продолжение1>:= 44 <продолжение2> 45;

39<продолжение1>:= 46;

47 <продолжение2>:= 49 (50)

48 <продолжение2>:= 80 е

51 <декларация>:= 52 <тип> 53 <ссылка> 54 идентификатор 55 <продолжение3>

56<продолжение3>:= 58 (59) 60 (61 <операторы> 62 return 63 литерал 64; 81)

57<продолжение3>:= 65<продолжение4>

66 <продолжение4>:= 68, 69 идентификатор 70 <продолжение4>

67 <продолжение4>:= 71;

72 <тип>:= 76 int

73 <тип>:= 77 float

74 <тип>:= 78 char

75 <тип>:= 79 идентификатор

82<ссылка>:= 84 *

83<ссылка>:= 85 e

Доказательство принадлежности к LL(1) – грамматике

С#

<предпроцессор>={using | namespace}

<операторы>={class | идентификатор |} | int | float | char}

<наследование>={: | {}

<продолжение1>={. | (|;)

<продолжение2>={(|;)

<продолжение3>={(|, |;)

<продолжение4>={, |;}

<тип >={int | float | char | идентификатор}

Грамматика java

<предпроцессор>={using | class | идентификатор | int | float | char}

<операторы>={class | идентификатор | int | float | char}

<наследование>={: | {}

<продолжение1>={-> | (|;)

<продолжение2>={(|;)

<продолжение3>={(|, |;)

<продолжение4>={, |;}

<тип >={int | float | char | идентификатор}

<ссылка>={* | идентификатор}

Таблицы разбора

Таблица разбора С#

№	Ожидаемый терминал	Переход	Принять	В стек	Из стека	Ошибка
1.	~	2	-	-	-

-

2.

~

7

-

-

-

-

3.

namespace

4

+

-

-

+

4.

{

5

+

-

-

+

5.

~

12

-

+

-

-

6.

}

0

+

-

+

+

7.

using

9

-

-

-

-

8.

~

11

-

-

-

-

9.

using

10

+

-

-

+

10.

~

7

-

-

-

-

11.

~

3

-

-

-

-

12.

class

16

-

-

-

-

13.

идентификатор

18

-

-

-

-

14.

}

21

-

-

-

-

15.

~

22

-

-

-

-

16.

~

24

-

+

-

-

17.

~

12

-

-

-

-

18.

идентификатор

19

+

-

-

+

19.

~

37

-

+

-

-

20.

~

12

-

-

-

-

21.

~

0

-

-

+

-

22.

~

51

-

+

-

-

23

~

12

-

-

-

-

24

~

25

-

-

-

-

25

class

26

+

-

-

+

26

идентификатор

27

+

-

-

+

27

~

32

-

+

-

-

28

{

29

+

-

-

+

29

~

12

-

+

-

-

30

)

31

+

-

-

+

31

;

0

+

-

+

+

32

:

34

-

-

-

-

33

~

36

-

-

-

-

34

:

35

+

-

-

+

35

идентификатор

0

+

-

+

+

36

~

0

-

-

+

-

37

.

40

-

-

-

-

38

(

44

-

-

-

-

39

;

46

-

-

-

+

40

.

41

+

-

-

+

41

идентификатор

42

+

-

-

+

42

~

47

-

+

-

-

43

;

0

+

-

+

+

44

~

47

-

+

-

-

45

;

0

+

-

+

+

46

;

0

+

-

+

+

47

(

49

-

-

-

-

48

~

80

-

-

-

-

49

(

50

+

-

-

+

50

)

0

+

-

+

+

51

~

52

-

-

-

-

52

~

72

-

+

-

-

53

идентификатор

55

+

-

-

+

54

55

~

56

-

-

-

-

56

(

58

-

-

-

-

57

~

65

-

-

-

-

58

(

59

+

-

-

+

59

)

60

+

-

-

+

60

{

61

+

-

-

+

61

~

12

-

+

-

-

62

return

63

+

-

-

+

63

литерал

64

+

-

-

+

64

;

81

+

-

-

+

65

~

66

-

-

-

-

66

,

68

-

-

-

-

67

;

71

-

-

-

+

68

,

69

+

-

-

+

69

идентификатор

70

+

-

-

+

70

~

66

-

-

-

-

71

;

0

+

-

+

+

72

int

76

-

-

-

-

73

float

77

-

-

-

-

74

char

78

-

-

-

-

75

идентификатор

79

-

-

-

+

76

int

0

+

-

+

+

77

float

0

+

-

+

+

78

char

0

+

-

+

+

79

идентификатор

0

+

-

+

+

80

~

0

-

-

+

-

81

}

0

+

-

+

+

Таблица разбора java

№	Ожидаемый терминал	Переход	Принять	В стек	Из стека	Ошибка
1.	~	2	-	-	-	-
2.	~	7	-	-	-	-
3.	~	12	-	-	-	-
7.	using	9	-	-	-	-
8.	~	11	-	-	-	-
9.	using	10	+	- - + 10. ~ 7 - - - - 11. ~ 3 - - - - 12. class 16 - - - - 13. идентификатор 18 - - - - 14. } 21 - - - - 15. ~ 22 - - - - 16. ~ 24 - + - - 17. ~ 12 - - - - 18. идентификатор 19 + - - + 19. ~ 37 - + - - 20. ~ 12 - - - - 21. ~ 0 - - + - 22. ~ 51 - + - - 23 ~ 12 - - - - 24 ~ 25 - - - - 25 class 26 + - - + 26 идентификатор 27 + - - + 27 ~ 32 - + - - 28 { 29 + - - + 29 ~ 12 - + - - 30 ) 31 + - - + 31 ; 0 + - + + 32 : 34 - - - - 33 ~ 36 - - - - 34 : 35 + - - + 35 идентификатор 0 + - + + 36 ~ 0 - - + - 37 -> 40 - - - - 38 ( 44 - - - - 39 ; 46 - - - + 40 -> 41 + - - + 41 идентификатор 42 + - - + 42 ~ 47 - + - - 43 ; 0 + - + + 44 ~ 47 - + - - 45 ; 0 + - + + 46 ; 0 + - + + 47 ( 49 - - - - 48 ~ 80 - - - - 49 ( 50 + - - + 50 ) 0 + - + + 51 ~ 52 - - - - 52 ~ 72 - + - - 53 ~ 82 - - + - 54 идентификатор 55 + - - + 55 ~ 56 - - - - 56 ( 58 - - - - 57 ~ 65 - - - - 58 ( 59 + - - + 59 ) 60 + - - + 60 { 61 + - - + 61 ~ 12 - + - - 62 return 63 + - - + 63 литерал 64 + - - + 64 ; 81 + - - + 65 ~ 66 - - - - 66 , 68 - - - - 67 ; 71 - - - + 68 , 69 + - - + 69 идентификатор 70 + - - + 70 ~ 66 - - - - 71 ; 0 + - + + 72 int 76 - - - - 73 float 77 - - - - 74 char 78 - - - - 75 идентификатор 79 - - - + 76 int 0 + - + + 77 float 0 + - + + 78 char 0 + - + + 79 идентификатор 0 + - + + 80 ~ 0 - - + - 81 } 0 + - + + 82 * 84 - - - - 83 ~ 85 - - - - 84 * 0 + - + + 85 ~ 0 - - + - Разработка программы Классовая модель Диаграмма прецедентов Диаграмма классов Анализ результатов работы программы и выводы Оба анализируемых языка – объектно-ориентированные, с синтаксисом, унаследованным от C++, но значительно переработанным. Следовательно, они имеют много общего, например, при анализе проектов, мы используем один общий класс разделителей и знаков операций. Классы зарезервированных слов для каждого языка отличаются. В данном проекте исследуется лишь малая часть возможностей и особенностей вышеуказанных языков. В связи с этим, классы зарезервированных слов для этих языков будут включать лишь те ключевые слова и операторы, которые нам необходимы. Проект позволяет проанализировать взаимодействие между классами и вывести результат в файл *.xml. Достаточно много времени было потрачено именно на вывод результата в *.xml, так как ранее с подобными задачами не сталкивались. При реализации были выполнены критерии ООП и модульности, расставлены комментарии (по атрибутам, методам, по параметрам методов, классам). Проект может существовать как автономное приложение, однако, на мой взгляд, его можно дополнить и доработать функционально, расширить классы зарезервированных слов, внести изменения в LL(1) – грамматику и т.д. На данном этапе разработки программа работает корректно, четко выполняет поставленные требования. Список используемой литературы Р. Хантер Проектирование и конструирование компиляторов http://www.linuxcenter.ru/lib/articles/programming Джеффри Рихтер CLR via C# // М., Издательство «Русская редакция», 2007 http://javaportal.ru/ Конспект лекций по ТОПТ Ссылки (links): http://www.linuxcenter.ru/lib/articles/programming http://javaportal.ru/ 1. Реферат на тему Какие бывают презервативы и чем они отличаются 2. Реферат Государственный долг и проблемы его решения 3. Реферат Кормление ягнят 4. Реферат на тему Was The Grand Prix Benificial For Melbourne 5. Статья Некоторые вопросы стратиграфии терригенных меловых отложений северной части Воронежской антеклиз 6. Реферат на тему Vietnam Win Or Lose Essay Research Paper 7. Диплом на тему Морфологическая характеристика енотовидной собаки в Белогорском районе 8. Диплом Гражданско-правовая охрана имущественных прав и интересов несовершеннолетних 9. Реферат на тему Canadians And Americans Two Different Societies Essay 10. Реферат Подведомственность гражданско-правовых и иных споров хозяйственным судам Bukvasha Правила Контакты