Разъяснения по компилятору и интерпретатору JIT

Интерпретатор не переводит исходный код на собственный машинный код. Хотя ваш компьютер способен выполнять машинный код, машинный код, который он выполняет, необязательно должен быть переводом языка более высокого уровня. Смешение? Давайте посмотрим на простой пример игрушек...

Рассмотрим язык программирования PrintForPony, который имеет две функции: print и sleep. Функция print принимает строку символов в качестве единственного аргумента и выводит ее на стандартный вывод, в то время как sleep принимает положительное целое число в качестве единственного аргумента и помещает текущий поток в сон за это время. Псевдо-BNF для PFP:

program        ::= statement_list
statement_list ::= statement | statement NEWLINE statement_list
statement      ::= print STRING | sleep POSITIVE_INTEGER

Вот суперпростая Java-реализация инсепстера для PFP. Программа принимает исходный файл в качестве единственного аргумента и интерпретирует его:

import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileReader;

public class PFPInterpreter {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(args[0]));
        String line = null;
        while ((line = br.readLine()) != null) {
            if (line.startsWith("print ")) {
                System.out.println(line.substring("print ".length()));
            } else if (line.startsWith("sleep ")) {
                Thread.sleep(Long.parseLong(line.substring("sleep ".length())));
            } else {
                throw new IllegalArgumentException("Unknown function: " + line);
            }
        }
    }
}

Пример исходного файла:

print Hello, World!
sleep 1000
print Goodbye, World!

И выбор образца:

$ java PFPInterpreter test.pfp 
Hello, World!
Goodbye, World!

В какой-то момент PFP не переводится в собственный машинный код. Собственный машинный код, который выполняется, - это JVM, который не имеет ничего общего с этим языком игрушек. Мы могли бы также написать компилятор для PFP, который преобразует код в исполняемый файл (я не собираюсь, потому что этот ответ уже слишком длинный), но дело в том, что интерпретатор не компилируется в native машинный код - он считывает входной файл и делает что-то на основе содержимого.

Чтобы ответить на вопросы:

1) Интерпретатор - это среда выполнения, которая запускает ваш код для вас. Я не уверен, где именно вы читали, что интерпретаторы не работают во время выполнения, но я также не уверен, что это означает.

2) Как показано выше, нет, интерпретатор не переводит на собственный машинный код. JIT-компилятор делает. Ваш процессор выполняет только собственный машинный код, но этот собственный машинный код может быть программой, которая читает произвольный файл и делает что-то на основе содержимого. В этом смысле интерпретатор - это действительно типичная программа, которая принимает входные данные в виде текстовых файлов.

3) JIT-компиляция довольно сложная, и я не эксперт вообще. Однако, например, с помощью Java HotSpot, блоки кода должны выполняться определенное количество раз (1500 для клиента, 15 000 для сервера, IIRC), прежде чем JIT-компилятор будет задействован на них. Вероятно, это связано с тем, что фактическая компиляция не является бесплатной, и очень вероятно, что скомпилированный собственный машинный код кэшируется для последующих исполнений (что объясняет необходимость многих исполнений). Это делает JIT-компиляцию инвестицией (во времени и пространстве), которая может быть не быстрее (возможно, даже медленнее) при первом выполнении, но последующие исполнения будут быстрее, потому что компиляция больше не нужна, а собственный машинный код более эффективен,

4) См. Выше.

Надеюсь, это поможет!