Le funzioni a tempo di esecuzione Record di attivazione AN FI 98-99 Funzioni Run Time

Invocazione di una funzione P(<args>) creazione di una nuova attivazione (istanza) del servitore P allocazione di memoria per gli argomenti e le variabili locali trasferimento degli argomenti trasferimento del controllo esecuzione del codice della funzione AN FI 98-99 Funzioni Run Time

Il modello di valutazione applicativo valutazione del nome della funzione (determinazione del codice da applicare); determinazione degli argomenti da sostituire ai parametri formali; avviene valutando le espressioni specificate al momento della invocazione applicazione del codice agli argomenti. AN FI 98-99 Funzioni Run Time

AN FI 98-99 Funzioni Run Time Esempio public double try(double a, double b){ return ( a==0 ) ? 1 : b; } Cliente: double x =1.0; double y = 2.0; try( x,y ) AN FI 98-99 Funzioni Run Time

AN FI 98-99 Funzioni Run Time Valutazione Lega a al valore 1 Lega b al valore 2 return (a == 0) ? 1 : b; //con a=1, b=2 ________________________ Risultato: 2 AN FI 98-99 Funzioni Run Time

Valutazione: un nuovo caso double x = 0.0; try( x,1/x ) Il corpo della funzione non viene eseguito in quanto la valutazione di 1/x porta ad overflow. _______________________ Risultato: Run-Time Error AN FI 98-99 Funzioni Run Time

Meccanismi di trasferimento degli argomenti Data la chiamata f(X), X viene trasferito a f per valore o copia (by value): si trasferisce il valore di X Oppure (in altri linguaggi) per indirizzo (by reference): si trasferisce l’indirizzo di X per valore-risultato (by value-result): si copia il valore di X alla chiamata e alla terminazione della funzione AN FI 98-99 Funzioni Run Time

AN FI 98-99 Funzioni Run Time L’environment La definizione di una funzione introduce un nuovo binding nell’environment di definizione della funzione (in C il global environment). Al momento dell’invocazione, si crea un nuovo environment composto da un frame che contiene i binding dei parametri e degli identificatori dichiarati localmente alla funzione AN FI 98-99 Funzioni Run Time

Organizzazione della memoria Area codice e Area dati. L’area dati e' a sua volta differenziata in tre parti: un' area dati globali, uno stack uno heap. AN FI 98-99 Funzioni Run Time

AN FI 98-99 Funzioni Run Time Heap Lo heap e’ l’area di memoria destinata alle variabili dinamiche. AN FI 98-99 Funzioni Run Time

AN FI 98-99 Funzioni Run Time Stack Lo stack (pila) contiene la rappresentazione a frame dell'environment corrente di esecuzione. Il frame relativo all’attivazione di una funzione e’ rappresentati da una struttura di dati detta record di attivazione. AN FI 98-99 Funzioni Run Time

AN FI 98-99 Funzioni Run Time Record di attivazione Viene creato al momento della invocazione di una funzione e distrutto (deallocato) al temine della esecuzione della funzione stessa. Poiche' le funzioni terminano in modo LIFO la zona di memoria riservata ai RA puo' essere gestita in modo efficiente attraverso una struttura a pila AN FI 98-99 Funzioni Run Time

AN FI 98-99 Funzioni Run Time Record di attivazione AN FI 98-99 Funzioni Run Time

AN FI 98-99 Funzioni Run Time Esempio: fattoriale Impostazione sintatticamente ricorsiva che da’ luogo a un processo computazionale ricorsivo int fact( int n ){ return(n==0) ? 1 : n*fact(n-1); } Cliente: fact( 3 ) AN FI 98-99 Funzioni Run Time

AN FI 98-99 Funzioni Run Time Record di attivazione DL fact(3) 3 RA n n*fact(n-1); 2 fact(2) n*fact(n-1); n 1 fact(1) n*fact(n-1); n -> 1 fact(0) n AN FI 98-99 Funzioni Run Time

AN FI 98-99 Funzioni Run Time fact(3) fact(3) 3 * fact(2) fact(2) 2 * fact(1) fact(1) 1 * fact(0) fact(0) =1 AN FI 98-99 Funzioni Run Time

AN FI 98-99 Funzioni Run Time Fact1 int fact1( int n, int v, int k ){ return (n==k)?V:fact1(n,v*(k+1),k+1); } v k DL RA n v k AN FI 98-99 Funzioni Run Time

AN FI 98-99 Funzioni Run Time fact1(3,1,0) fact(3,1,0) fact(3,1*1,1) fact(3,1,1) fact(3,1*2,2) fact(3,2,2) fact(3,2*3,3) fact(3,6,3) =6 SL | RTA | DL 3 1 SL | RTA | DL 3 1 SL | RTA | DL 3 2 SL | RTA | DL 3 6 AN FI 98-99 Funzioni Run Time

AN FI 98-99 Funzioni Run Time Definizioni AN FI 98-99 Funzioni Run Time

Ambiente lessicale e dinamico L'ambiente lessicale e' l'ambiente in cui compare la definizione della funzione. L'ambiente dinamico e' l'ambiente presente al momento di una particolare attivazione della funzione. AN FI 98-99 Funzioni Run Time

AN FI 98-99 Funzioni Run Time Chiusura lessicale L’oggetto computazionale che correla una espressione con l’environment da usare nella sua valutazione prende il nome di chiusura e in particolare di chiusura lessicale nel caso in cui l’ambiente sia quello di definizione della espressione AN FI 98-99 Funzioni Run Time

Tempo di vita delle variabili e' il periodo di tempo per cui un'area di memoria e' allocata ad una variabile. In caso di allocazione statica, il tempo di vita e' di norma quello del programma. In caso di allocazione dinamica, il tempo di vita della variabile puo' dipendere dal tempo di vita dell'unita' di programma (blocco) in cui e' avvenuta la allocazione. AN FI 98-99 Funzioni Run Time

Categorie di variabili variabili statiche: create prima della esecuzione che vivono per tutto il tempo di vita del programma; variabili semistatiche: e' nota staticamente l'occupazione complessiva di memoria. Verranno create dinamicamente; variabili semidinamiche: create all'atto della attivazione del blocco in cui sono dichiarate e la cui occupazione di memoria e' nota solo al momento della creazione; variabili dinamiche: l’ occupazione complessiva di memoria cambia durante la esecuzione del programma. AN FI 98-99 Funzioni Run Time

Modello di valutazione normale la determinazione degli argomenti avviene con sostituzioni testuali dei valori attuali ai parametri AN FI 98-99 Funzioni Run Time

AN FI 98-99 Funzioni Run Time Valutazione int x = 0; try( x,1/x ) lega a alla chiusura x/envCaller lega b alla chiusura y/envCaller essendo envCaller l’ambiente al momento della chiamata return (eval(x,envCaller) == 0) ? 1 : eval(y, envCaller) ________________________ Risultato: 1 AN FI 98-99 Funzioni Run Time