Gli ambienti di sviluppo integrati in informatica sono noti anche come IDE, acronimo di integrated development environment: spesso ci si riferisce a loro anche come integrated debugging environment o integrated design environment, per segnalare il fatto che si tratta di ambienti integrati di debugging e ambienti integrati di progettazione.
In effetti, non sono altro che software che permettono ai programmatori di sviluppare in modo più efficace e fruttuoso il codice sorgente di un programma: tra i loro compiti c’è, per esempio, quello di segnalare gli errori di sintassi del codice durante la fase di scrittura, ma non vanno dimenticati gli strumenti di supporto e le funzionalità utili per il già citato debugging.
Fare il debug vuol dire effettuare un’analisi interattiva dell’esecuzione del programma per eliminarne le anomalie: il debugger esegue il programma tracciando le sue variabili, le sue istruzioni e le sue funzioni.
In linea di massima un ambiente di sviluppo integrato è formato da diversi componenti – è proprio questa la ragione per la quale si parla di ambiente “integrato” – e cioè un editor di codice sorgente, un debugger, un tool di building automatico e un compilatore. Non di rado può essere presente un sistema di controllo di versione, eventualmente con un tool per la semplificazione della GUI.
Entrando più nel dettaglio, il compilatore è un software che, appunto, compila, cioè traduce il codice sorgente in codice oggetto: o, per essere più comprensibili, fa sì che le istruzioni scritte nel linguaggio sorgente possano essere convertite in istruzioni in un altro linguaggio di programmazione, che prende il nome di linguaggio oggetto. In genere la traduzione del compilatore fa in modo che si passi da un linguaggio di alto livello, come possono essere per esempio Basic o Pascal, a un linguaggio di basso livello, e quindi un linguaggio macchina. La compilazione si articola in vari step, che vanno dall’analisi lessicale al pre-processamento, proseguendo con l’analisi sintattica, l’analisi semantica, la generazione del codice e l’ottimizzazione del codice.
Attraverso l’analisi lessicale di un IDE il codice sorgente viene frammentato in token, cioè unità lessicali che possono essere operatori, funzioni, nomi di variabili, classi, parole chiave e valori numerici. Nella fase di pre-processamento vengono eseguite compilazioni condizionali e direttive di inclusione e si procede con la sostituzione di un macro. Segue, poi, l’analisi sintattica, che consiste nel controllo sintattico relativo alla sequenza di token che è stata prodotta con l’analisi lessicale. La sintassi del linguaggio di programmazione è definita da una grammatica tramite cui viene eseguito il controllo sintattico; ne deriva un albero di sintassi, noto come parse-tree.
Successivamente, è il momento dell’analisi semantica, il cui scopo è quello di controllare il significato delle istruzioni che fanno parte del codice in ingresso. Il controllo sui tipi prende il nome di type checking, mentre il definite assignment è una specie di controllo che serve a verificare che le diverse variabili locali prima di essere usate siano state inizializzate. Infine, si arriva alla fase di ottimizzazione, quando il codice in linguaggio intermedio viene trasformato in un linguaggio di dimensione inferiore.
Il processo di compilazione in un ambiente di sviluppo integrato può essere configurato impostando delle opzioni di compilazione: particolare importanza riveste, a questo proposito, la fase di link. Un linker è un programma che collega i file oggetto allo scopo di dare vita a una libreria a collegamento dinamico o a un programma eseguibile: uno o più file oggetto derivati dal compilatore vengono presi in ingresso e assemblati in un eseguibile singolo.
