Rozumiem fakt, że Java potrzebuje zarówno kompilatora, jak i interpretera.
Tak nie jest. W specyfikacji języka Java nie ma nic, co mówi, że Java musi mieć kompilator. W specyfikacji języka Java nie ma też nic, co mówi, że Java musi mieć tłumacza.
Niezależnie od tego, czy użyć interpretera, kompilatora, czy też ich kombinacji, całkowicie zależy to od implementatora.
W rzeczywistości nie są implementacje Javy, która od razu do kompilacji kodu maszynowego, np GNU Compiler for Java gcj. Mówiąc technicznie, kompilator Java Oracle OpenJDK również kompiluje się do kodu maszynowego, w szczególności kodu bajtowego JVM. Teraz możesz powiedzieć, poczekaj chwilę, to nie jest kod maszynowy! Istnieją jednak interpretery oprogramowania dla kodu maszynowego x86 i istnieją sprzętowe procesory, które mogą wykonywać kod bajtowy JVM, więc co sprawia, że jeden jest „natywny”, a drugi nie?
Należy pamiętać, że kod bajtu JVM znajduje się poza specyfikacją języka Java, podobnie jak kod maszynowy x86.
a następnie maszyna wirtualna (w systemie Windows, Linux, Android itp.) tłumaczy ten kod bajtowy na kod maszynowy dla bieżącej architektury.
Ponownie, to zależy wyłącznie od implementatora.
Oryginalna Sun JVM nigdy nie tłumaczyła, zawsze interpretowała. Obecny JVM Oracle OpenJDK interpretuje i tylko te części, które są często wykonywane, są kompilowane. Maszyna wirtualna Maxine Research zawsze kompiluje JIT. Implementacja Excelsior.JET kompiluje się raz, z wyprzedzeniem. JVM IKVM.NET kompiluje się do kodu bajtowego CIL. Android Runtime kompiluje się z wyprzedzeniem, raz podczas instalacji. (Ponadto środowisko wykonawcze Androida nie rozumie kodu bajtowego JVM, używa kodu bajtowego Dalvik, który jest zupełnie innym językiem.)
Ale dlaczego Python potrzebuje zarówno kompilatora, jak i interpretera?
Znowu tak nie jest. W specyfikacji języka Python nie ma nic, co mówi, że Python musi mieć kompilator. W Specyfikacji języka Python nie ma też nic, co mówi, że Python nie powinien mieć tłumacza.
Zauważ, że w rzeczywistości Python nigdy nie jest interpretowany. Wszystkie istniejące implementacje języka Python zawsze kompilują język Python w innym języku. Ten język może z kolei zostać zinterpretowany, ale ten język jest inny niż Python. Python nie jest interpretowany.
dlaczego nie skorzystać z interpretacji?
Ponieważ Python nie jest zaprojektowany do łatwej interpretacji przez maszyny. Został zaprojektowany z myślą o łatwej interpretacji przez ludzi. OTOH, kod bajtowy CPython, został zaprojektowany w taki sposób, aby mógł być łatwo interpretowany przez maszyny. Dlatego sensowne jest pisanie kodu w języku przeznaczonym dla ludzi i interpretowanie w języku przeznaczonym dla maszyn, a aby przejść od jednego do drugiego, trzeba skompilować.
O ile mi wiadomo, nie można uruchomić programu Python (skompilowanego do kodu bajtowego) na żadnym komputerze z systemem Windows lub Linux bez modyfikacji.
Tak, możesz. CPython VM jest dostępny zarówno dla systemu Windows, jak i Linux, podobnie jak PyPy, Jython i IronPython.
Języki nie muszą być kompilowane ani interpretowane. Języki są po prostu . W rzeczywistości, język może doskonale istnieć bez żadnego interpreter lub kompilator! Na przykład Konrad Zuse's Plankalkül, który zaprojektował w latach 30. XX wieku, nigdy nie został wdrożony za życia. Nadal można w nim pisać programy, można je analizować, uzasadniać, udowadniać ich właściwości… po prostu nie można ich uruchomić. (Cóż, nawet to jest złe: możesz oczywiście uruchomić je w głowie lub za pomocą pióra i papieru.)
Teraz każda konkretna implementacja języka może korzystać z kompilatora (lub nawet wielu kompilatorów), tłumacza lub dowolnej kombinacji. Ale to cecha implementacji , a nie języka. Każdy język można zaimplementować za pomocą kompilatora, a każdy język można zaimplementować za pomocą tłumacza.
Należy jednak pamiętać, że nie można uruchomić programu bez interpretera. Kompilator po prostu tłumaczy program z jednego języka na inny. Ale to jest to. Teraz masz ten sam program, tylko w innym języku. Jedyny sposób, aby rzeczywiście uzyskać wynik programu jest interpretować go. Czasami język ten jest niezwykle prostym językiem maszynowym binarnym, a interpreter jest tak naprawdę zakodowany w silikonie (i nazywamy go „CPU”), ale nadal jest to interpretacja.
Być może zainteresuje Cię moja odpowiedź, która wyjaśnia różnice i różne sposoby łączenia interpreterów, kompilatorów JIT i kompilatorów AOT, a także tę odpowiedź dotyczącą różnic między kompilatorem AOT a kompilatorem JIT .