تجميع عالي المستوى

تتيح لغة HLA، التي تُترجم في وقت الترجمة، توسيع اللغة بسهولة، بل وتُمكّن من إنشاء لغات صغيرة خاصة بمجالات محددة لتبسيط مشاكل البرمجة الشائعة. يُعدّ الماكرو stdout.putمثالًا جيدًا على ماكرو متطور يُمكنه تبسيط البرمجة. انظر إلى استدعاء هذا الماكرو التالي:

stdout.put( "I=", i, " s=", s, " u=", u, " r=", r:10:2, nl );

يقوم الماكرو stdout.put بمعالجة كل وسيط لتحديد نوعه ثم يستدعي إجراءً مناسبًا في مكتبة HLA القياسية للتعامل مع مخرجات كل معامل.

تُوفر معظم مُجمّعات البرامج بعض إمكانيات الماكرو. وتكمن ميزة مُجمّع HLA على غيره في قدرته على معالجة وسائط الماكرو، مثل r:10:2استخدام دوال السلاسل النصية المُوسّعة في وقت الترجمة . كما يُمكن لمُلحقات الماكرو في HLA استنتاج أنواع المُتغيرات واستخدام هذه المعلومات لتوجيه توسيع الماكرو.

توفر لغة الماكرو في HLA ميزة خاصة للماكرو غير السياقي . تتيح هذه الميزة كتابة وحدات ماكرو بسهولة تمتد عبر أقسام أخرى من التعليمات البرمجية من خلال زوج من وحدات الماكرو البادئة والنهائية (إلى جانب استدعاءات الماكرو الوسيطة الاختيارية المتاحة فقط بين وحدتي الماكرو البادئة والنهائية). على سبيل المثال، يمكن كتابة عبارة SWITCH–CASE–DEFAULT–ENDSWITCH قابلة للتداخل بشكل كامل باستخدام هذه الميزة.

بسبب تصميم مرافق الماكرو HLA الخالي من السياق، يمكن تداخل عبارات switch..case..default..endswitch هذه دون حدوث تعارض في إصدار التعليمات البرمجية.

يُعد نظام الماكرو HLA جزءًا من لغة وقت الترجمة HLA (CTL) الأوسع نطاقًا. لغة وقت الترجمة HLA هي لغة مُفسَّرة متوفرة ضمن ملف مصدر برنامج HLA؛ ومن هنا جاء اسم لغة وقت الترجمة .

تتضمن لغة التحكم HLA CTL عبارات تحكم مثل #IF و#WHILE و#FOR و#PRINT، بالإضافة إلى عبارة إسناد . كما يمكن إنشاء متغيرات وثوابت وقت الترجمة، بما في ذلك أنواع البيانات المهيكلة مثل السجلات والاتحادات. توفر HLA CTL أيضًا مئات الدوال المدمجة، بما في ذلك مجموعة غنية من دوال مطابقة السلاسل والأنماط. تُمكّن HLA CTL المبرمجين من إنشاء برامج CTL تقوم بمسح وتحليل السلاسل، مما يتيح إنشاء لغات برمجة خاصة بالمجال مضمنة (EDSLs، وتُسمى أيضًا لغات مصغرة ). stdout.putيُعد الماكرو المذكور سابقًا مثالًا على هذه اللغات. يقوم ماكرو put (في مساحة اسم stdout، ومن هنا جاء stdout.put ) بتحليل قائمة معلمات الماكرو الخاصة به، ثم يُصدر الكود الذي سيطبع معاملاته.

مكتبة HLA القياسية عبارة عن مجموعة واسعة من الإجراءات والوحدات البرمجية الجاهزة (مثل وحدة stdout.put المذكورة أعلاه) التي تُبسط عملية البرمجة من خلال تجنيب المبرمجين عناء البدء من الصفر لكل تطبيق جديد. ولعل الأهم من ذلك، أن مكتبة HLA القياسية تُمكّن المبرمجين من كتابة تطبيقات قابلة للنقل تعمل على أنظمة تشغيل Windows أو Linux بمجرد إعادة تجميع الشفرة المصدرية . وعلى غرار مكتبة C القياسية للغة البرمجة C ، تُتيح مكتبة HLA القياسية للمستخدمين تجريد استدعاءات نظام التشغيل منخفضة المستوى ، بحيث يمكن استخدام نفس مجموعة واجهات برمجة تطبيقات نظام التشغيل (APIs) لجميع أنظمة التشغيل التي تدعمها HLA. في حين أن لغة التجميع تُتيح إجراء أي استدعاءات مطلوبة لنظام التشغيل، فإن استخدام مجموعة واجهات برمجة تطبيقات مكتبة HLA القياسية يُبسط كتابة برامج قابلة للنقل بين أنظمة التشغيل.

توفر مكتبة HLA القياسية آلاف الدوال والإجراءات ووحدات الماكرو. اعتبارًا من منتصف عام 2010، بالنسبة لإصدار HLA 2.12، تضمنت المكتبة دوالًا في هذه الفئات (مع العلم أن القائمة تتغير بمرور الوقت):

• معالجة وسيطات سطر الأوامر
• تعريف ومعالجة المصفوفات ( الديناميكية )
• معالجة البتات
• معالجة الكائنات الثنائية الكبيرة (Blob )
• التلاعب بالشخصيات
• التحويلات
• التلاعب بمجموعة الأحرف
• وظائف التاريخ والوقت
• إدخال/إخراج الملفات الموجهة للكائنات
• عمليات الإدخال والإخراج القياسية للملفات
• وظائف معالجة نظام الملفات، على سبيل المثال، الحذف، إعادة التسمية، تغيير الدليل
• الإعلانات والوظائف المتعلقة بـ HLA
• مكتبة HLA Object Windows: إطار عمل موجه للكائنات لبرمجة Win32
• معالجة القوائم المرتبطة
• الدوال الرياضية
• تخصيص الذاكرة وإدارتها
• واجهات برمجة التطبيقات الخاصة بنظام FreeBSD
• واجهات برمجة التطبيقات الخاصة بنظام لينكس
• واجهات برمجة التطبيقات الخاصة بنظام macOS
• واجهات برمجة التطبيقات الخاصة بنظام التشغيل ويندوز 32
• وظائف وحدة التحكم النصية
• دعم الروتين الفرعي
• دعم متغيرات البيئة
• دعم معالجة الاستثناءات
• دعم الملفات المُرتبطة بالذاكرة
• دعم المقابس وكائنات العميل والخادم
• دعم الخيوط والتزامن
• وظائف المؤقت
• دعم مطابقة الأنماط للتعبيرات النمطية واللغات الخالية من السياق
• مولدات الأرقام العشوائية
• دعم المكالمات الإجرائية عن بعد
• دوال إخراج الخطأ المعياري
• وظائف الإخراج القياسية
• وظائف الإدخال القياسية
• دوال السلاسل النصية
• دعم الجدول (الترابطي)
• دوال السلاسل النصية المنتهية بـ null

نظام لغة HLA v2.x هو أداة تعمل عبر سطر الأوامر، وتتألف من عدة مكونات، منها برنامج shell (مثل hla.exe في نظام Windows)، ومترجم لغة HLA (مثل hlaparse.exe)، ومترجم منخفض المستوى (مثل HLABE أو محرك HLA الخلفي)، ورابط ( link.exe في نظام Windows، وld في نظام Linux)، وأدوات أخرى مثل مترجم الموارد لنظام Windows. اعتمدت الإصدارات السابقة للإصدار 2.0 على مُجمِّع خارجي ؛ بينما تستخدم الإصدارات 2.x وما بعدها من HLA مُجمِّع HLABE المُدمج كمنسق لرمز الكائن في الواجهة الخلفية.

يقوم تطبيق HLA shell بمعالجة معلمات سطر الأوامر وتوجيه الملفات المناسبة إلى كل برنامج في نظام HLA. وهو يقبل .hlaملفات (ملفات مصدر HLA)، .asmوملفات (ملفات مصدر لمجمعات MASM أو TASM أو FASM أو NASM أو Gas)، .objوملفات لإدخالها إلى الرابط، وملفات .rc(للاستخدام بواسطة مُجمِّع الموارد).

في الأصل، كانت أداة HLA v1.x تُجمّع شفرتها المصدرية في ملف مصدر وسيط، يقوم مُجمّع خلفي مثل MASM أو TASM أو FASM أو NASM أو GNU Assembler (Gas) بترجمته إلى ملف الشفرة التنفيذية منخفضة المستوى. ابتداءً من HLA v2.0، أُضيفت إليها وحدة HLA Back Engine (HLABE) الخاصة بها، والتي تُوفّر ترجمة الشفرة التنفيذية منخفضة المستوى. مع ذلك، لا يزال بإمكان HLA v2.x، عبر مُعاملات سطر الأوامر المُختلفة، ترجمة ملف مصدر HLA إلى ملف مصدر مُتوافق مع أحد هذه المُجمّعات الأخرى.

محرك HLA الخلفي (HLABE) هو واجهة خلفية للمترجم تقوم بترجمة لغة وسيطة داخلية إلى كود تنفيذي محمول منخفض المستوى (PE)، أو بتنسيق ملف كائن مشترك ( COFF )، أو بتنسيق قابل للتنفيذ والربط (ELF)، أو كود كائن Mach-O . يتكون برنامج HLABE بشكل أساسي من عبارات إرسال البيانات (بايت)، وعبارات عناوين قابلة لإعادة التموضع 32 بت ، وتعليمات نقل التحكم x86، وتوجيهات متنوعة. بالإضافة إلى ترجمة عبارات البايت وعناوين إعادة التموضع إلى تنسيق كود الكائن منخفض المستوى، يتولى HLABE أيضًا تحسين إزاحة التفرع (اختيار أقصر شكل ممكن لتعليمات التفرع).

على الرغم من أن HLABE مُدمج في مُصرّف HLA v2.x، إلا أنه منتج منفصل. وهو مُتاح للجميع ومفتوح المصدر (مُستضاف على SourceForge.net ).