زبان مفسری چیست؟

زبان مفسری (Interpreted Language) یک نوع زبان برنامه‌نویسی است که برای اجرای برنامه‌ها به یک مفسر (Interpreter) نیاز دارد. در این زبان‌ها، کد برنامه به صورت خط به خط توسط مفسر خوانده شده و در هر مرحله اجرای کد، دستورات اجرایی را تفسیر و اجرا می‌کند.

در زبان‌های مفسری، کد برنامه به صورت مستقیم توسط مفسر اجرا می‌شود و نیازی به تبدیل کد به کد اجرایی (Executable Code) نیست. به همین دلیل، برنامه‌های نوشته شده با زبان‌های مفسری به راحتی قابل تغییر و توسعه هستند و هیچ نیازی به مراحل کامپایل و لینک شدن ندارند.

برخی از معروف‌ترین زبان‌های مفسری عبارتند از: Python، Ruby، PHP، JavaScript، Perl و Lua.

زبان کامپایلری چیست؟

زبان کامپایلری (Compiled Language) نوعی زبان برنامه‌ نویسی است که برای اجرای برنامه‌ها نیاز به مراحل کامپایل (Compile) و لینک (Link) دارد. در این زبان‌ها، کد برنامه به زبان اصلی خود (مثلاً C، C++، Java) نوشته شده و سپس با استفاده از کامپایلر به کد اجرایی (Executable Code) تبدیل می‌شود.

در زبان‌های کامپایلری، کد برنامه در مرحله کامپایل به زبان ماشین تبدیل می‌شود و در نهایت به صورت یک فایل قابل اجرا در دستگاه‌های مختلف قرار می‌گیرد. به همین دلیل، برنامه‌های نوشته شده با زبان‌های کامپایلری در اجرای آنها به سرعت بالاتری نسبت به زبان‌های مفسری عمل می‌کنند.

برخی از معروف‌ترین زبان‌های کامپایلری عبارتند از: C، C++، Java، Objective-C، Swift و Rust.

تفاوت ها و مشابهات زبان مفسری و زبان کامپایلری

۱. تفاوت در فرآیند اجرا: در زبان مفسری، برنامه به صورت خط به خط توسط مفسر خوانده شده و در هر مرحله‌ی اجرای کد، دستورات اجرایی تفسیر و اجرا می‌شوند. در حالی که در زبان کامپایلری، برنامه در مرحله کامپایل به زبان ماشین تبدیل می‌شود و در نهایت به صورت یک فایل قابل اجرا در دستگاه‌های مختلف قرار می‌گیرد.

۲. تفاوت در سرعت اجرا: برنامه‌های نوشته شده با زبان‌های کامپایلری در اجرای آنها به سرعت بالاتری نسبت به زبان‌های مفسری عمل می‌کنند. این به دلیل این است که در زبان‌های کامپایلری، کد برنامه در مرحله کامپایل به زبان ماشین تبدیل می‌شود و در نهایت به صورت یک فایل قابل اجرا در دستگاه‌های مختلف قرار می‌گیرد، در حالی که در زبان‌های مفسری، کد برنامه به صورت خط به خط توسط مفسر خوانده شده و در هر مرحله‌ی اجرای کد، دستورات اجرایی تفسیر و اجرا می‌شوند.

۳. تفاوت در قابلیت توسعه: برنامه‌های نوشته شده با زبان‌های مفسری به راحتی قابل تغییر و توسعه هستند و هیچ نیازی به مراحل کامپایل و لینک شدن ندارند. در حالی که برنامه‌های نوشته شده با زبان‌های کامپایلری باید پس از هر تغییر، دوباره کامپایل و لینک شوند.

۴. تفاوت در حجم فایل: فایل‌های اجرایی برنامه‌های نوشته شده با زبان‌های کامپایلری به دلیل تبدیل کامل به زبان ماشین، حجم کمتری نسبت به فایل‌های اجرایی برنامه‌های نوشته شده با زبان‌های مفسری دارند.

۵. مشابهت در قابلیت دسترسی به کتابخانه‌های برنامه‌نویسی: هر دو نوع زبان مفسری و کامپایلری، قابلیت دسترسی به کتابخانه‌های برنامه‌نویسی مختلف را دارند و برنامه‌نویسان می‌توانند از آنها برای توسعه برنامه‌های خود استفاده کنند.

عملکرد، عیب یابی و بهینه سازی زبان مفسری و زبان کامپایلری

۱. عملکرد: زبان‌های کامپایلری برای اجرای برنامه‌ها به صورت فایل اجرایی نیاز دارند و در این روش اجرایی، تمام دستورات به صورت خط به خط اجرا می‌شوند. این باعث می‌شود که زبان‌های کامپایلری در اجرای برنامه‌ها به سرعت بالاتری نسبت به زبان‌های مفسری عمل کنند. در زبان‌های مفسری، برنامه برای اجرا به مفسر داده می‌شود و در هر مرحله‌ی اجرای کد، دستورات اجرایی تفسیر و اجرا می‌شوند. این باعث کاهش سرعت اجرای برنامه‌ها در زبان‌های مفسری می‌شود.

۲. عیب‌ یابی: در زبان‌های مفسری، عملیات عیب‌یابی برنامه‌ها به راحتی انجام می‌شود، زیرا مفسر با قابلیت تفسیر کد، این امکان را به برنامه‌نویس می‌دهد که به سادگی بخش‌های مختلف برنامه را تست کند و خطاها را پیدا کند. در زبان‌های کامپایلری، برای عیب‌یابی باید از ابزارهای عیب‌یابی خاصی استفاده کرد که کار برنامه‌نویس را از بینش ساده‌تر می‌کند.

۳. بهینه‌ سازی: بهینه‌سازی در زبان‌های کامپایلری به دلیل اینکه کد برنامه به زبان ماشین تبدیل می‌شود، به‌صورت خودکار انجام می‌شود و این باعث افزایش سرعت اجرای برنامه می‌شود. در زبان‌های مفسری، بهینه‌سازی برنامه‌ها به صورت دستی انجام می‌شود و این باعث کاهش سرعت اجرای برنامه می‌شود. با این حال، تکنیک‌های بهینه‌سازی برنامه‌ها در زبان‌های مفسری نیز وجود دارد و می‌توان از آن‌ها برای بهبود سرعت اجرای برنامه‌ها استفاده کرد.

تفاوت زبان های مفسری و زبان های کامپایلری در حفظ حریم خصوصی دیگران

زبان‌های مفسری به دلیل اینکه در هر مرحله‌ی اجرای کد، دستورات اجرایی تفسیر و اجرا می‌شوند، ممکن است برخی اطلاعات حساس از قبیل رمز عبور‌ها یا کلیدهای API در حافظه‌ی کش مفسر ذخیره شوند و به راحتی قابل دسترسی باشند. این باعث می‌شود که برای حفظ حریم خصوصی اطلاعات حساس، نباید از زبان‌های مفسری استفاده کرد.

از سوی دیگر، در زبان‌های کامپایلری، برنامه در مرحله کامپایل به زبان ماشین تبدیل می‌شود و در نهایت به صورت یک فایل قابل اجرا در دستگاه‌های مختلف قرار می‌گیرد، بنابراین اطلاعات حساس در حافظه‌ی کش ذخیره نمی‌شوند و به راحتی قابل دسترسی نیستند. بنابراین، استفاده از زبان‌های کامپایلری برای حفظ حریم خصوصی اطلاعات حساس، بهترین گزینه است.

البته لازم به ذکر است که در هر دو نوع زبان مفسری و کامپایلری، می‌توان از روش‌های مختلفی برای حفظ حریم خصوصی اطلاعات استفاده کرد، مانند رمزنگاری اطلاعات و استفاده از پروتکل‌های امنیتی مانند HTTPS. اما در کل، استفاده از زبان‌های کامپایلری به دلیل عدم ذخیره‌ی اطلاعات حساس در حافظه‌ی کش، در این زمینه بهترین گزینه است.

تفاوت مزایا و معایب استفاده از زبان های مفسری و زبان های کامپایلری

مزایای زبان‌های مفسری:

– سهولت و سرعت توسعه: در زبان‌های مفسری، برنامه‌نویسی به صورت تفسیری انجام می‌شود و این باعث می‌شود که برنامه‌نویسان به سرعت بتوانند کد را ایجاد و تست کنند.
– قابلیت پورتابلیتی: برنامه‌های نوشته شده با زبان‌های مفسری به‌راحتی قابل اجرا روی سیستم‌عامل‌های مختلف هستند، زیرا برای اجرای برنامه، تنها نیاز به مفسر آن است.
– تعامل پویا با کاربر: در برنامه‌های مفسری، به‌راحتی می‌توان با کاربر تعامل داشت و ورودی‌های آن‌ها را دریافت کرد و خروجی‌هایی به‌صورت تعاملی به آن‌ها نمایش داد.

معایب زبان‌های مفسری:

– کندی عملکرد: به دلیل اینکه در هر مرحله‌ی اجرای کد، دستورات اجرایی تفسیر و اجرا می‌شوند، سرعت اجرای برنامه‌ها در زبان‌های مفسری کندتر است.
– نیاز به نرم‌افزار مفسر: برای اجرای برنامه‌های نوشته شده با زبان‌های مفسری، نیاز به نرم‌افزار مفسر آن‌ها وجود دارد و این باعث می‌شود که حجم اجرای برنامه‌ها بزرگتر شود.
– عدم بهینه‌سازی خودکار: در زبان‌های مفسری، بهینه‌سازی کدها به صورت دستی انجام می‌شود و این باعث کاهش سرعت اجرای برنامه می‌شود.

مزایای زبان‌های کامپایلری:

– سرعت عملکرد: در زبان‌های کامپایلری، برنامه در مرحله کامپایل به زبان ماشین تبدیل می‌شود و در نهایت به صورت یک فایل قابل اجرا در دستگاه‌های مختلف قرار می‌گیرد، بنابراین سرعت اجرای برنامه در زبان‌های کامپایلری بسیار بالاتر است.
– بهینه‌سازی خودکار: با توجه به اینکه کد برنامه به زبان ماشین تبدیل می‌شود، بهینه‌سازی کدها به صورت خودکار انجام می‌شود و این باعث افزایش سرعت اجرای برنامه می‌شود.
– حفظ حریم خصوصی دیگران: به دلیل اینکه در زبان‌های کامپایلری، اطلاعات حساس در حافظه‌ی کش ذخیره نمی‌شوند و به راحتی قابل دسترسی نیستند، برای حفظ حریم خصوصی اطلاعات حساس، استفاده از زبان‌های کامپایلری بهترین گزینه است.

معایب زبان‌های کامپایلری:

– کندی توسعه: توسعه برنامه‌های نوشته شده با زبان‌های کامپایلری به دلیل پیچیدگی بیشتر، زمان بیشتری نسبت به زبان‌های مفسری می‌برد.
– پورتابلیتی محدود: برنامه‌های نوشته شده با زبان‌های کامپایلری قابل اجرا روی سیستم‌عامل‌های مختلف نیستند و برای هر سیستم‌عامل باید نسخه‌ی جدیدی از برنامه تولید شود.

در کل، استفاده از هر یک از زبان‌های مفسری و کامپایلری به دلیل مزایا و معایب خود، به نیاز و ویژگی‌های برنامه و محیطی که در آن برنامه اجرا می‌شود، بستگی دارد.

تاثیر زبان های مفسری و زبان های کامپایلری بر سرعت اجرا و کارایی برنامه

زبان‌های مفسری و زبان‌های کامپایلری تأثیر مهمی بر سرعت اجرا و کارایی برنامه دارند. تفاوت‌های اصلی در این زمینه به شرح زیر است:

در زبان‌های مفسری، برای اجرای برنامه، کد منبع از قبیل فایل‌های پایتون، جاوااسکریپت و … به صورت تفسیری توسط مفسر (Interpreter) خوانده و به صورت خط به خط اجرا می‌شود. در این روش، هر بار که یک دستور اجرا می‌شود، مفسر آن دستور را تفسیر می‌کند و به دنبال آن، اجرای آن را شروع می‌کند. به دلیل اینکه در هر مرحله اجرای کد، دستورات اجرایی تفسیر و اجرا می‌شوند، سرعت اجرای برنامه در زبان‌های مفسری کندتر است. اما در عوض، توسعه و اجرای برنامه در زبان‌های مفسری سرعت بالاتری دارد و به دلیل قابلیت پورتابلیتی بالا، برنامه‌های نوشته شده با زبان‌های مفسری به‌راحتی قابل اجرا روی سیستم‌عامل‌های مختلف هستند.

در زبان‌های کامپایلری، کد منبع به زبان ماشین ترجمه شده و فایل اجرایی ساخته می‌شود. در این روش، برای اجرای برنامه، نیازی به مفسر نیست و برنامه مستقیماً در سطح سیستم‌عامل اجرا می‌شود. به دلیل اینکه در زبان‌های کامپایلری، کد برنامه به زبان ماشین تبدیل می‌شود، سرعت اجرای برنامه در این زبان‌ها بسیار بالاتر است. همچنین، به دلیل بهینه‌سازی خودکار کدها، کارایی برنامه نیز بالاتر است. اما این روش توسعه برنامه را کندتر می‌کند و به دلیل پورتابلیتی محدود، برنامه‌های نوشته شده با زبان‌های کامپایلری قابل اجرا روی سیستم‌عامل‌های مختلف نیستند.

در کل، انتخاب زبان‌های مفسری یا کامپایلری باید با توجه به نیازهای برنامه‌نویسی و ویژگی‌های محیطی که برنامه در آن اجرا می‌شود، انجام شود. در صورتی که سرعت اجرا و کارایی اولویت بالاتری دارد، استفاده از زبان‌های کامپایلری بهتر استاما در صورتی که سرعت توسعه و پورتابلیتی مهمتر باشد، زبان‌های مفسری مناسب‌تر هستند. همچنین، برخی زبان‌ها مانند جاوا، از ترکیبی از این دو روش استفاده می‌کنند و به عنوان زبان‌های کامپایلری-mixed-mode شناخته می‌شوند.

تفاوت زبان های مفسری و زبان های کامپایلری در دسترسی و استفاده از کتابخانه های برنامه نویسی

تفاوت اصلی در دسترسی و استفاده از کتابخانه‌های برنامه‌نویسی در زبان‌های مفسری و کامپایلری در روش لود کتابخانه‌ها است.

در زبان‌های کامپایلری، کد منبع به زبان ماشین ترجمه شده و فایل اجرایی ساخته می‌شود. کتابخانه‌های برنامه‌نویسی در این زبان‌ها به صورت فایل‌های شیء یا دیتا به فایل اجرایی اضافه می‌شوند. در این روش، کتابخانه‌ها در هنگام کامپایل برنامه، به صورت کامل به برنامه اضافه می‌شوند و در زمان اجرا، فایل اجرایی به‌صورت کامل در حافظه قرار دارد و برنامه به راحتی می‌تواند از کتابخانه‌های مورد نیاز استفاده کند.

اما در زبان‌های مفسری، کد منبع به صورت تفسیری توسط مفسر خوانده می‌شود و کتابخانه‌ها نیز باید به همین صورت لود شوند. در این روش، کتابخانه‌ها به صورت داینامیک لود می‌شوند، به این معنا که در زمان اجرا، برنامه کتابخانه مورد نیاز را به صورت داینامیک بارگیری می‌کند و در حافظه قرار می‌دهد. به دلیل اینکه کتابخانه‌ها به صورت داینامیک لود می‌شوند، در مقایسه با زبان‌های کامپایلری، دسترسی به کتابخانه‌های مورد نیاز کندتر است.

در کل، در زبان‌های کامپایلری، دسترسی به کتابخانه‌های برنامه‌نویسی سریعتر و راحت‌تر است، زیرا کتابخانه‌ها در هنگام کامپایل برنامه، به صورت کامل به برنامه اضافه می‌شوند. اما در زبان‌های مفسری، کتابخانه‌ها به صورت داینامیک لود می‌شوند که ممکن است باعث کاهش سرعت دسترسی به کتابخانه‌ها شود.​