Compilatore vs interprete: spiegazione e differenza

Nella scelta di un linguaggio di programmazione sono due gli aspetti da considerare: da un lato, il linguaggio deve offrire tutti gli elementi costitutivi necessari per il progetto software pianificato. Dall’altro, la programmazione e l’attuazione di questo progetto dovrebbe essere il più semplice possibile. Una buona leggibilità e semplicità del codice di programmazione sono le carte vincenti decisive per garantire quest’ultimo, in quanto queste caratteristiche semplificano non solo l’introduzione e l’apprendimento, ma anche l’applicazione quotidiana di un linguaggio di programmazione.

Affinché le istruzioni di un programma scritto possano essere comprese da un computer o da un processore, il codice sorgente dei moderni linguaggi di programmazione deve prima essere convertito in una forma leggibile dalla macchina. A seconda del linguaggio di programmazione, quest’operazione viene eseguita da un compilatore o da un interprete. Cosa sono esattamente questi due strumenti? E in cosa differiscono l’uno dall’altro?

Un interprete è un programma per computer che elabora il codice sorgente di un progetto software durante il suo runtime, cioè mentre è in esecuzione, e funge da interfaccia tra quel progetto e il processore. Un interprete procede sempre riga per riga di codice, in modo che le singole istruzioni individuali siano lette, analizzate e preparate una dopo l’altra per il processore. Questo principio si applica anche alle istruzioni ricorrenti, che vengono eseguite ogni volta che è il loro turno. Gli interpreti utilizzano le proprie librerie interne per elaborare il codice del software: una volta che una riga di codice sorgente è stata convertita nelle corrispondenti istruzioni leggibili dalla macchina, viene inoltrata direttamente al processore.

Il processo di conversione non è completato fino a quando tutto il codice non è stato interpretato ed è interrotto in corso d’opera solo se si verifica un errore durante l’elaborazione, circostanza che semplifica notevolmente la gestione degli errori, poiché la linea di codice problematica viene identificata non appena si verifica l’errore.

Un compilatore è un programma per computer che traduce l’intero codice sorgente di un progetto software nel linguaggio macchina prima che sia eseguito. Solo allora il progetto è eseguito dal processore, che possiede tutte le istruzioni necessarie in linguaggio macchina. Vale a dire che il processore dispone di tutti i componenti necessari per eseguire il rispettivo software, elaborare input e generare output. In molti casi, tuttavia, durante il processo di compilazione avviene una fase intermedia cruciale: prima della traduzione finale nel linguaggio macchina, la maggior parte dei compilatori convertono il codice sorgente in un codice intermedio (chiamato anche “codice oggetto”), che è spesso adatto a diverse piattaforme e può essere utilizzato anche da un interprete.

Durante la generazione del codice, i compilatori determinano quali istruzioni sono trasmesse al processore e in quale ordine. Se le istruzioni non sono connesse tra loro, il processore può elaborare le istruzioni in parallelo.

Sia i compilatori, sia gli interpreti hanno lo scopo di convertire il codice scritto di un software in una forma eseguibile e leggibile dalla macchina. Senza questa traduzione, i processori informatici non sarebbero in grado di eseguire programmi in linguaggi quali C, C++, PHP, Python o Ruby, tutti strumenti indispensabili per l’uso di PC, laptop e smartphone. Le brevi descrizioni precedenti hanno già dimostrato che esistono alcune differenze sostanziali tra compilatori e interpreti, che devono essere prese in considerazione nella scelta del linguaggio di programmazione appropriato per un nuovo software. La seguente tabella riassume i punti più importanti del confronto “compilatore vs interprete”:

Le differenze tra compilatore e interprete mostrano anche i punti di forza e di debolezza della scelta di traduzione del codice del programma: i programmi con interpreti possono essere eseguiti immediatamente e sono quindi avviati molto più velocemente. Inoltre, lo sviluppo è molto più facile che con un’applicazione compilata, perché il processo di debug (cioè la correzione degli errori) avviene linea per linea. Nel caso di un software con compilatore, prima di poter gestire gli errori o avviare l’applicazione, il codice deve essere prima completato. Una volta che il programma è in esecuzione, tuttavia, i servizi del compilatore non sono più necessari, mentre un interprete continua a utilizzare la potenza di calcolo.

Per compensare i punti deboli delle due soluzioni di traduzione, esiste il cosiddetto compilatore just-in-time (in ingl. “tempestivo”, “puntuale”). Questo particolare tipo di compilatore, che a volte è chiamato anche compreter (da compilator e interpreter), traduce il codice del programma come l’interprete, cioè solo durante l’esecuzione. In questo modo, all’alta velocità di esecuzione (grazie al compilatore) si aggiunge un processo di sviluppo semplificato.

Uno degli esempi più noti di linguaggio basato sulla compilazione just-in-time è Java: come componente del Java Runtime Environment (JRE), tale compilatore JIT migliora le prestazioni delle applicazioni Java convertendo il codice byte precedentemente generato in linguaggio macchina durante l’esecuzione.