ภาษาที่จัดการกับความแตกต่างของภาษาที่รวบรวมหรือไม่

ฉันสับสนเมื่อผู้คนพยายามสร้างความแตกต่างระหว่างภาษาที่รวบรวมและภาษาที่มีการจัดการ จากประสบการณ์ฉันเข้าใจว่าส่วนใหญ่พิจารณาภาษาที่คอมไพล์เป็น C, C ++ ในขณะที่ภาษาที่ได้รับการจัดการคือ Java, C # (มีอีกมากที่เห็นได้ชัด แต่นี่เป็นเพียงตัวอย่างเล็ก ๆ น้อย ๆ ) แต่ความแตกต่างหลักระหว่างภาษาสองประเภทคืออะไร?

ความเข้าใจของฉันคือว่าโปรแกรมใด ๆ ไม่ว่าภาษาใดที่คุณใช้จะถูก "รวบรวม" เป็นรหัสเครื่องในระดับต่ำซึ่งจะถูกตีความแล้วดังนั้นจึงทำให้ภาษาที่ได้รับการจัดการเป็นส่วนย่อยของภาษาที่รวบรวม (นั่นคือภาษาที่มีการจัดการทั้งหมด ภาษาที่คอมไพล์ แต่ไม่ใช่วิธีอื่น ๆ )

ความแตกต่างไม่ได้อยู่ใน "เรียบเรียง" กับ "จัดการ" นี่คือแกนตั้งฉากสองแกน โดย "จัดการ" พวกเขามักจะหมายถึงการปรากฏตัวของการจัดการหน่วยความจำเก็บขยะและ / หรือการปรากฏตัวของโครงสร้างพื้นฐานเครื่องเสมือน ทั้งสองไม่มีอะไรเกี่ยวข้องกับการรวบรวมและสิ่งที่ผู้คนคิดว่าจะตรงข้ามกับมัน

"ความแตกต่าง" ทั้งหมดนี้ค่อนข้างเบลอประดิษฐ์และไม่เกี่ยวข้องเนื่องจากเป็นไปได้ที่จะผสมผสานหน่วยความจำที่มีการจัดการและไม่มีการจัดการในรันไทม์เดียวและความแตกต่างระหว่างการรวบรวมและการตีความก็ไม่ชัดเจนเช่นกัน

ในการอ้างถึง Wikipedia:

Managed code เป็นคำประกาศเกียรติคุณจาก Microsoft เพื่อระบุซอร์สโค้ดโปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่ต้องการและจะดำเนินการภายใต้การจัดการของเครื่องเสมือนภาษา Common Language Runtime เท่านั้น (ส่งผลให้เกิดเป็นไบต์)

รหัสที่มีการจัดการต้องการรันไทม์ (เช่น. NET CLT) เพื่อดำเนินการ

ฉันคิดว่ามีความแตกต่างที่จะทำ แต่ไม่จำเป็นระหว่าง "รวบรวม" และ "จัดการ" สิ่งเหล่านี้ไม่ตรงข้าม ภาษาที่สามารถรวบรวมและไม่ได้รับการจัดการหรือตีความ (ไม่ได้รวบรวม) และมีการจัดการหรือทั้งสองอย่างหรือแม้กระทั่งทั้งไม่

ภาษา "เรียบเรียง" เป็นเพียงภาษาเดียวที่มีขั้นตอนในการแปลงซอร์สโค้ดที่นักพัฒนาเขียนไปเป็น "bytecode" ซึ่งเป็นสิ่งปกติที่ดำเนินการโดยเครื่อง "machine" อาจเป็นโปรเซสเซอร์จริงหรือ "virtual machine" ที่ดำเนินการเพิ่มเติมในไบต์เพื่อแปลให้เป็นคำสั่งของเครื่อง "native" คำตรงข้ามสำหรับภาษา "รวบรวม" เป็นภาษา "ตีความ" ซึ่งรหัสแหล่งที่มาจะถูกแปลงเป็นคำแนะนำ bytecode ที่รันไทม์ทีละบรรทัดตามที่พวกเขาจะถูกดำเนินการโดยไม่มีขั้นตอนการรวบรวม ไฮบริดระหว่างพวกเขาคือ "jitting" จาก "JIT" (Just In Time) ซึ่งมักจะตีความว่าเป็นขั้นตอนเดียวโดยเครื่องที่ดำเนินการ

ภาษา "ที่ได้รับการจัดการ" เป็นภาษาที่ออกแบบมาเพื่อผลิตโปรแกรมที่ใช้งานในสภาพแวดล้อมรันไทม์เฉพาะซึ่งมักจะมีล่าม bytecode; "เครื่องเสมือน" ที่ใช้รหัสของโปรแกรมและทำการแปลงเครื่องเพิ่มเติมหรือการแปลงสภาพแวดล้อมเฉพาะ สภาพแวดล้อมอาจรวมถึงการจัดการหน่วยความจำเช่นคุณสมบัติ "ตัวรวบรวมขยะ" และ "ความปลอดภัย" อื่น ๆ ที่มีความหมายเพื่อให้โปรแกรมทำงานภายใน "แซนด์บ็อกซ์" ของพื้นที่และเครื่องมืออย่างไรก็ตามคุณลักษณะดังกล่าวไม่ใช่โดเมนเพียงอย่างเดียวของ . ภาษาที่ตีความทั้งหมดอาจถูกพิจารณาว่ามีการจัดการเพราะพวกเขาต้องการล่ามที่จะทำงานภายใต้บรรทัดของรหัส "ผู้ใช้" ที่กำลังดำเนินการ นอกจากนี้ภาษา JVM และ. NET (Java, Scala, C #, VB, F #, IronWhething) ถูกรวบรวมเป็นภาษาระดับกลางหรือ IL ซึ่งมีความคล้ายคลึงอย่างผิวเผินในรูปแบบและฟังก์ชั่นกับภาษาแอสเซมบลีไบนารี แต่ไม่ได้ยึด 100% กับชุดคำสั่ง "ดั้งเดิม" ใด ๆ คำแนะนำเหล่านี้ดำเนินการโดย JVM หรือโดย CLR ของ. NET ซึ่งแปลได้อย่างมีประสิทธิภาพเป็นคำสั่งไบนารีดั้งเดิมที่เฉพาะเจาะจงกับสถาปัตยกรรม CPU และ / หรือ OS ของเครื่อง

ดังนั้นภาษาโดยทั่วไปสามารถอธิบายได้ว่า "รวบรวม" หรือ "ตีความ" และเป็น "ไม่มีการจัดการ" (หรือ "ดั้งเดิม") และ "จัดการ" มีภาษาที่สามารถอธิบายได้ว่าเป็นการรวมกันของสิ่งเหล่านี้ยกเว้น "การตีความดั้งเดิม" ที่เป็นไปได้ (ซึ่งจะเป็นจริงสำหรับ opcodes เลขฐานสิบหกที่เขียนด้วยมือซึ่งสิ่งที่เขียนโดยนักพัฒนาคือสิ่งที่ถูกดำเนินการ) หากคุณพิจารณาเลเยอร์การตีความว่าเป็น "รันไทม์" (ซึ่งเป็นเรื่องง่ายที่จะโต้แย้งและยากที่จะโต้แย้ง) ภาษาที่ตีความทั้งหมดจะ "จัดการ"

หากคุณต้องการได้รับเทคนิคเกือบทุกโปรแกรมที่กำหนดเป้าหมายระบบปฏิบัติการมัลติทาสกิ้งทุกวันนี้จะ "จัดการ"; ระบบปฏิบัติการจะสร้าง "เครื่องเสมือน" สำหรับแต่ละโปรแกรมที่กำลังทำงานซึ่งโปรแกรมคิดว่า (หรืออย่างน้อยก็ไม่จำเป็นต้องรู้อย่างอื่น) ว่ามันเป็นสิ่งเดียวที่ทำงานอยู่ รหัสอาจทำการโทรภายในตัวเองและไปยังไลบรารีที่อ้างอิงอื่น ๆ ราวกับว่าโปรแกรมนั้นเป็นสิ่งเดียวที่โหลดในหน่วยความจำ ในทำนองเดียวกันการโทรเพื่อจัดสรร RAM และหน่วยความจำที่สูงกว่าอื่น ๆ เพื่อจัดเก็บและจัดการข้อมูลและอุปกรณ์ควบคุมจะถูกเข้ารหัสราวกับว่าสถาปัตยกรรมหน่วยความจำทั้งหมดพร้อมใช้งาน VM (และระบบปฏิบัติการด้านหลัง) จากนั้นแปลพอยน์เตอร์ของหน่วยความจำต่าง ๆ ไปยังตำแหน่งที่แท้จริงของโปรแกรม, ข้อมูล, และ hooks ไปยังไดรเวอร์อุปกรณ์เป็นต้นซึ่งมักทำโดยใช้ออฟเซ็ตหน่วยความจำ (VM แต่ละตัวรับบล็อก 2GB หรืออะไรก็ตามที่จำ เริ่มต้นที่ address X ซึ่งโปรแกรมสามารถจัดการได้ราวกับว่า X เป็นแอดเดรส 0) และเป็นสิ่งที่ถูกมากที่ต้องทำ แต่มีสิ่งอื่น ๆ ที่เคอร์เนล OS รับผิดชอบเช่นการกำหนดตารางกระบวนการและการสื่อสารระหว่างกระบวนการซึ่งเป็น เคล็ดลับในการจัดการ อย่างไรก็ตามรูปแบบพื้นฐานนี้โดยทั่วไปจะไม่ถือว่าเป็น "จัดการ" เนื่องจากโปรแกรมไม่จำเป็นต้องรู้ว่ามันถูกเรียกใช้โดยเครื่องเสมือนและมักจะยังคงรับผิดชอบการรักษาหน่วยความจำที่จัดสรร "สะอาด" โปรแกรมที่ออกแบบมาให้ทำงานบนบรรทัดคำสั่ง MS-DOS สามารถเรียกใช้บนระบบปฏิบัติการ Windows รุ่นใหม่ที่ไม่มีสภาพแวดล้อม MS-DOS ที่อยู่ภายใต้อีกต่อไป โปรแกรมได้รับสภาพแวดล้อม "virtual console" แทนและหากไม่พยายามออกจาก "sandbox" นี้

ภาษาที่มีการจัดการในแง่ง่ายมันเป็นภาษาระดับสูงที่ขึ้นอยู่กับบริการที่จัดทำโดยสภาพแวดล้อมแบบรันไทม์เพื่อดำเนินการเช่นบริการเก็บรวบรวมขยะนั่นคือสาเหตุที่เรียกว่าจัดการโดยทั่วไป แต่ไม่ใช่บริการเดียวที่ใช้ และบริการเหล่านี้บางตัวsecurity services, exception handling, standard typesก็ใช้Common Language Run-time CLRเพื่อดำเนินการเช่นใน. Net languages ​​หรือสภาพแวดล้อมเสมือนเช่น Java ซึ่งใช้ `Java Virtual Machine JVM

Unmanaged Languageเป็นภาษาระดับต่ำที่ปฏิบัติการโดยตรงจากระบบปฏิบัติการโดยไม่จำเป็นต้องใช้บริการรันไทม์เสมือนจริงหรือภาษากลางเช่นภาษาเช่นC, C++รหัสที่ไม่มีการจัดการที่สร้างโดยภาษาดังกล่าวใช้ไลบรารีรูทีนที่เชื่อมโยงกับระบบปฏิบัติการแบบไดนามิก รหัสในการเรียกใช้ DLLs (Dynamic Link Libraries) รหัสที่ไม่มีการจัดการเข้าถึงหน่วยความจำโดยตรงนั่นคือสาเหตุที่มันเร็วกว่ารหัสที่ได้รับการจัดการ แต่ถ้าคุณกำลังสร้างไดรเวอร์ฮาร์ดแวร์หรือวิดีโอเกมที่ซับซ้อนคุณไม่ต้องการใช้ภาษาที่ไม่มีการจัดการ การทำงานกับอันตรายโดยเฉพาะอย่างยิ่งกับผู้พัฒนาที่ไม่มีประสบการณ์เช่นสถานะบทบาทอาจเป็นอันตรายได้with great power comes great responsibilityและนั่นคือสาเหตุที่ภาษาที่มีการจัดการมีอยู่เพื่อช่วยให้นักพัฒนาสร้างโค้ดที่ขยายได้โดยไม่ต้องดำลงไปด้านล่างของระบบ แต่คุณยังสามารถสร้างรหัสผสมได้หากคุณต้องการบทความเหล่านี้อธิบายทั้งหมด:

ภาพรวมของการทำงานร่วมกันของรหัสที่จัดการ / ไม่มีการจัดการ

ตัวอย่าง: การผสมรหัส C ++, C ++ / CLI ที่ไม่มีการจัดการและการผสม