প্রোগ্রামিং ল্যাঙ্গুয়েজ ও কম্পাইলার ডিজাইন কী ও কেন গুরুত্বপূর্ণ

১ · প্রোগ্রামিং ল্যাঙ্গুয়েজ কী

প্রোগ্রামিং ল্যাঙ্গুয়েজProgramming Languageগণনা/কম্পিউটেশন প্রকাশ করার জন্য একটি ফরমাল, নিয়মবদ্ধ নোটেশন — প্রতিটি বৈধ বাক্যের একটি এবং মাত্র একটিই অর্থ থাকে, স্বাভাবিক ভাষার মতো অস্পষ্টতা নেই। হলো এমন একটি নোটেশন সিস্টেম যা দিয়ে আপনি একটি কম্পিউটারকে ঠিক কী করতে হবে তা নির্দিষ্টভাবে বলে দিতে পারেন। স্বাভাবিক ভাষা (যেমন বাংলা বা ইংরেজি) অস্পষ্ট হতে পারে — একই বাক্যের একাধিক অর্থ হতে পারে, প্রসঙ্গের উপর নির্ভর করে। প্রোগ্রামিং ল্যাঙ্গুয়েজ ঠিক এর বিপরীত — প্রতিটি বৈধ প্রোগ্রামের একটিমাত্র, সুনির্দিষ্ট অর্থ থাকে, যাতে কম্পিউটার (যার কোনো "প্রসঙ্গ বোঝার" ক্ষমতা নেই) নির্ভুলভাবে তা এক্সিকিউট করতে পারে।

২ · ট্রান্সলেটর — কম্পাইলার ও ইন্টারপ্রেটার সংক্ষেপে

সোর্স কোডকে এক্সিকিউটেবল কিছুতে রূপান্তরকারী প্রোগ্রামকে বলা হয় ট্রান্সলেটর। কম্পাইলার পুরো সোর্স কোড আগে থেকেই মেশিন কোডে অনুবাদ করে রাখে (রান করার আগেই); ইন্টারপ্রেটার সোর্স কোড লাইন-বাই-লাইন পড়ে সাথে সাথে এক্সিকিউট করে — এই পার্থক্যের গভীর আলোচনা M1/L03-এ। এই কোর্সে আমরা মূলত কম্পাইলারের দৃষ্টিকোণ থেকেই পাইপলাইনটি শেখাব, কারণ ইন্টারপ্রেটারও ভেতরে ভেতরে প্রায় একই ধাপগুলো (লেক্সিং, পার্সিং) ব্যবহার করে — শুধু শেষ ধাপে "মেশিন কোড লেখার" বদলে "সরাসরি এক্সিকিউট করে।"

৩ · এই কোর্স ঠিক কী কভার করে

৪ · এই স্তর বোঝা কেন প্রতিটি প্রোগ্রামারের জন্য গুরুত্বপূর্ণ

আপনি হয়তো কখনো নিজে একটি কম্পাইলার লিখবেন না — কিন্তু এই পাইপলাইন বোঝা আপনার প্রতিদিনের প্রোগ্রামিংকেও প্রভাবিত করে —

• এরর মেসেজ পড়া: "SyntaxError" মানে পার্সিং ধাপে সমস্যা (M5), আর "TypeError" মানে সিমান্টিক/টাইপ-চেকিং ধাপে সমস্যা (M6-M7) — এই পার্থক্য জানলে এরর দ্রুত ডিবাগ করা সহজ হয়।
• নতুন ভাষা মূল্যায়ন করা: একটি নতুন ভাষা শেখার সময় "এটা কোন প্যারাডাইমের?", "টাইপিং স্ট্যাটিক না ডায়নামিক?", "স্কোপিং কেমন?" — এই প্রশ্নগুলোই এই কোর্সের M2, M7, M8-এর মূল বিষয়।
• পারফরম্যান্স বোঝা: কেন কম্পাইল করা ভাষা (C, Rust) সাধারণত ইন্টারপ্রেটেড ভাষার (Python) চেয়ে দ্রুত চলে — M12-এর কোড অপ্টিমাইজেশন থেকে বোঝা যাবে।

৫ · একটি ছোট্ট টোকেনাইজার প্রিভিউ

নিচের কোড সেলে কম্পাইলার পাইপলাইনের প্রথম ধাপ — লেক্সিক্যাল অ্যানালাইসিসসোর্স কোডের raw টেক্সটকে অর্থপূর্ণ ছোট ছোট টুকরো (টোকেন) এ ভাগ করার ধাপ — M4-এ বিস্তারিত। — এর একটি প্রিভিউ দেখা যাক। একটি সাধারণ গাণিতিক এক্সপ্রেশনকে "টোকেন"-এ ভাঙা হচ্ছে।

# একটি সরল টোকেনাইজার -- M4-এ পূর্ণাঙ্গ লেক্সার বানানো হবে (regex ব্যবহার ছাড়াই, হাতে লেখা)
def tokenize(expr):
    tokens = []
    i = 0
    while i < len(expr):
        ch = expr[i]
        if ch.isspace():
            i += 1
            continue
        elif ch.isdigit():
            start = i
            while i < len(expr) and expr[i].isdigit():
                i += 1
            tokens.append(("NUMBER", expr[start:i]))
        elif ch in "+-*/()":
            tokens.append(("OP", ch))
            i += 1
        else:
            raise ValueError(f"অজানা ক্যারেক্টার: {ch!r}")
    return tokens

expr = "3 + 4 * 2"
print(f"সোর্স টেক্সট: {expr!r}\n")
print("টোকেন স্ট্রিম:")
for kind, value in tokenize(expr):
    print(f"  ({kind}, {value!r})")