Pragmática das Linguagens de Programação 2004/2005

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1 Instituto Superior Técnico Pragmática das Linguagens de Programação 2004/2005 Segundo Exame 11/2/2005 Número: Turma: Nome: Escreva o seu número em todas as folhas do teste. O tamanho das respostas deve ser limitado ao espaço fornecido para cada pergunta. Pode usar os versos das folhas para rascunho. O exame tem 7 páginas e a duração é de 2.0 horas. A cotação de cada questão encontra-se indicada entre parêntesis. Boa sorte. 1. (2.0) Todos os fragmentos de programas que se apresentam em seguida estão escritos na linguagem. Para cada fragmento, assinale (usando os códigos seguintes), se se trata de um erro léxico (L), sintático (S), semântico estático (SE), semântico dinâmico (SD) ou, pelo contrário, trata-se de código correcto (). (a) (0.2) { int x; int x; } SE (b) (0.2) int y = 0; *y = 7; SE (c) (0.2) it s_money++ L (d) (0.2) int f() { int p; return p; } (e) (0.2) struct { int x; } p; p.y; SE

2 Número: 2 (f) (0.2) printf("%d\n", x, y, z); (g) (0.2) x = (((int)x)-*0))); S (parêntesis a mais) (h) (0.2) int x; struct x { int x; } y; (i) (0.2) { int x; { int x; } } (j) (0.2) if (x == 2) {return 1;}; else {return 2;}; S 2. (1.0) A linguagem (e seus descendentes) providenciam operadores para incremento (e decremento) que podem ser usados de forma prefixa ou posfixa. A expressão (prefixa) ++i é apenas açúcar sintático para a expressão equivalente i += 1 ou i = i + 1. onsegue arranjar traduções equivalentes para a expressão (posfixa) i++? Explique. A semântica da expressão i++ é devolver o valor de i antes de incrementar a variável. Isto implica que em qualquer forma equivalente terá de ser necessário declarar outra variável para guardar o valor anterior da variável i, realizar o incremento e retornar o valor guardado. Infelizmente, é impossível em declarar variáveis numa expressão e, consequemente, não é possível encontrar uma tradução equivalente que seja ainda uma expressão.

3 Número: 3 3. (1.0) Discuta as vantagens e desvantagens dos algoritmos de recolha de lixo (garbage collection) por contagem de referências (reference counting) ou de marcar e varrer (mark & sweep). 4. (2.0) onsidere o seguinte programa escrito na linguagem imaginária +/-. declare x = 2; sub f() { print x; } sub g() { declare x = 5; f(); print x; } g(); print x; (a) (1.0) Se admitirmos que a linguagem +/- possui âmbito léxico, qual é o output do programa? Explique (b) (1.0) Se admitirmos que a linguagem +/- possui âmbito dinâmico, qual é o output do programa? Explique

4 Número: 4 5. (2.0) A linguagem não especifica se utiliza deep binding ou shallow binding. Porquê? A distinção entre deep binding e shallow binding só faz sentido quando a linguagem é de âmbito dinâmico e permite a criação de funções dentro de âmbitos mais estritos que o global. omo a linguagem é de âmbito léxico e apenas permite a criação de funções de âmbito global, essa distinção não é relevante. 6. (2.0) A linguagem imaginária +/- permite a definição de tipos estrutura usando uma sintaxe em tudo idêntica à da linguagem ++. onsidere o seguinte exemplo: struct A {B* x; int y;}; struct B {A* x; int y;}; Admita que a linguagem +/- emprega equivalência estrutural para tipos e admita que está a compilar uma atribuição do valor de uma variável do tipo struct A a uma variável do tipo struct B. Qual o problema que irá encontrar? Explique. A equivalência estrutural de tipos implica que os tipos têm de ser comparados até se atingirem os seus subtipos mais simples. Ora como quer a estrutura A, quer a a estrutura B se referem de forma recursiva, o processo que determinaria a equivalência estrutural não conseguiria atingir os seus tipos mais simples. 7. (4.0) onsidere o seguinte programa escrito na linguagem imaginária +/-: x = 2; array y = [1, 2, 3]; sub f(a, b) {b--; a = x - 1;} f(y[x], x); print x, y;

5 Número: 5 Admitindo que os arrays em +/- são indexados começando em zero, explique o que é que é escrito pelo programa anterior se: (a) (1.0) A linguagem empregar passagem por valor (call by value). 2 [1,2,3] Na passagem por valor, as alterações aos parâmetros não afectam os argumentos e, portanto, são invisíveis no exterior. (b) (1.0) A linguagem empregar passagem por referência (call by reference). 1 [1,2,0] O decremento de b muda o valor de x de 2 para 1 e é o valor 1-1 que é usado para actualizar a que se refere à posição y[2]. (c) (1.0) A linguagem empregar passagem por valor/resultado (call by value/result). 1 [1,2,1] Na passagem por valor/resultado o valor de x só é alterado quando a subrotina termina. Dentro desta, x continua a valer 2. (d) (1.0) A linguagem empregar passagem por nome (call by name). 1 [1,0,3] Na passagem por nome, x muda em simultâneo com o decremento b--, passando a valer 1. Por sua vez, o parâmetro a refere-se a y[x], i.e., a y[1] que é modificado para passar a ter o valor x - 1, i.e., (2.0) As linguagens ++ e Java consideram que os construtores de uma classe se distinguem apenas pela sequência de tipos dos parâmetros. Que problemas é que esta abordagem causa? Impossibilidade de ter dois construtores que recebem o mesmo tipo de argumentos. onstructor madness.

6 Número: 6 9. (2.0) É usual, na linguagem Java, empregar iteradores que enumeram os elementos das estruturas de dados. Estes iteradores obedecem à seguinte interface (simplificada): public interface Iterator { boolean hasnext(); Object next(); } Por exemplo, para enumerar os elementos de um Vector v podemos fazer: for (Iterator it = v.iterator(); it.hasnext(); )...it.next()... } onsidere agora o problema da enumeração das folhas de uma árvore binária. Discuta os problemas de implementação em Java de um iterador para essas folhas (que obedeça à interface Iterator) versus o que é possível (e usual) fazer-se em linguagens como lu ou Icon. O problema é que a enumeração das folhas de uma árvore é feita facilmente empregando recursão mas não é possível empregar recursão para implementar o iterador pois este, a cada elemento produzido, tem de passar o controle para o consumidor dos elementos. A alternativa é transformar a recursão em iteração através da utilização de um stack auxiliar que regista o caminho até à folha actual da árvore. Este stack fará parte do estado que é necessário guardar entre invocações do iterador. Em linguagens como lu e Icon, o processo de iteração é implementado por intermédio de corrotinas que vão passando o controle entre o iterador e o consumidor, sem necessitarem de estruturas intermédias para preservar o estado da iteração. ontudo, isto implica que não é possível utilizar o stack da máquina para implementar as invocações e retorno de subrotinas pois estas não estão ordenadas.

7 Número: (1.0) O que é uma classe abstracta? Para que serve? 11. (1.0) Na linguagem ++, se foo é uma classe abstracta então não é possível declarar variáveis do tipo foo. ontudo, é permitido declarar variáveis do tipo foo*. Explique.