Programmazione Avanzata Primo Semestre 2002/2003

 

Obiettivi

L’evoluzione dei sistemi software verso il Web Computing coinvolge una varietà di tecniche e strumenti articolati e complessi, dalla programmazione a oggetti, alla programmazione a componenti, alla programmazione di Web Services. Per poter sfruttare a pieno le potenzialità di queste tecniche, occorre avere una comprensione approfondita della loro struttura e del loro funzionamento.

Il corso presenta i modelli di esecuzione, le tecniche e gli strumenti di programmazione avanzati. Si pone particolare attenzione al supporto necessario per il funzionamento di questi strumenti, in modo che lo studente abbia una visione chiara delle conseguenze che le scelte di design possono comportare a tutti i livelli del sistema.

Il corso è tra i fondamentali della Laurea Specialistica in Tecnologie Informatiche.

Orario

 

Giorno	Ora	Aula
Lunedì	14-16	C
Martedì	14-16	C
Giovedì	16-18	C
Venerdì	16-18	C

 

Syllabus

Rassegna concetti di base di LP

1. Syntax (RE, CF)
2. Scope
3. Parameter Passing
4. Stack, Heap
5. Runtime
6. Type Systems (System F, Kind)

RunTime

1. MM
2. Execution Engine
3. Verification
4. Interoperability
5. Link/Load
6. Thread
7. PAL
8. Inheritance, Polymorphism, Virtual Functions, Overloading
9. JIT
10. Delegates, Closures

Generic Programming

1. C++ templates
2. Java Pizza
3. Generics C#

Class Libraries and Frameworks

1. .NET Framework Class Library
2. Java Class Library

Generative Programming

1. MetaProgramming
2. Reflection
3. Template C++
4. Aspect Oriented Programming, Subject Oriented Programming
5. Intentional Programming
6. Generators

Interoperability

1. socket
2. linguaggio: CORBA/IDL
3. oggetti: COM+

Componenti

1. COM
2. JavaBeans
3. .NET (Assembly, Reflection, Interfaces, Attributes)

Web Services

• XML, XML-Schema
• SOAP, RPC, Rest
• WSDL
• UDDI

Transaction Server (EJB, MTS)

 

Scripting

1. Perl, Python, Jscript, PHP, Guile, Rebol

 

Lezioni

Data	Materiale	Argomento
30/09	Introduzione	Introduzione al corso
1/10	Names, Scopes, Binding
3/10	GC Overview	Gestione memoria: statica, automatica, dinamica
4/10		Discussione: il  futuro del C++
7/10	Types	Tipi, Classificazione, Tipi Composti, Equivalenza, Conversione, Cast, Ereditarietà, Inferenza, Layout memoria struct e union
8/10		Moduli, Abstract Data Type, Classi, Oggetti, Late-binding, Ereditarietà singola/multipla/mixin, Implementazione vtable
10/10		Homework: Implementazione malloc/free, reference-count
11/10		Tecniche di Garbage Collection Discussione: Scripting Languages
14/10	Building a Runnable Program	Linking/loading (COFF)
15/10	Runtime: CLR e JVM	Introduzione alle Virtual Machines, CLR Type System
17/10		Sorgenti Rotor: organizzazione del codice e come navigare Homework: determinare come vengono gestiti gli oggetti "pinned" dal GC di Rotor
21/10	Estendere SSCLI con un'istruzione	Delegates. Estensione CLR con istruzione ldhw.
22/10	Subtype polymorphism	Polymorphism: subtype.
24/10		Homework: Disegnare una classe di albero i cui elementi foglia siano specializzabili
25/10		Introduzione a XML Discussione: XML, the ASCII of the 21th century? Ospite: Giorgio Ghelli
28/10	Generic Programming in C++	Parametric Polymorphism. C++ templates
29/10	Bounded Parametric Polymorphism	Bounded Polymorphism: GJ, C#
31/10		Correzione Homework. Bounded Polymorphism
7/11		Correzione Homework. Assegnato MidTerm Paper
8/11	STL	C++ Standard Template Library
11/11	GenerativeProgramming.ppt	Generative Programming
12/11	MetaProgramming.ppt	Template Metaprogramming
14/11		Raccolta MidTerm Paper
18/11	Reflection.ppt	Reflection
19/11		Reflection
21/11		Esercizi di metaprogrammazione: serializzazione
22/11		Software Components: cosa sono?
25/11		Consegna MidTerm e correzione
26/11		Correzione MidTerm
28/11		Correzione Homework su parser
29/11	COM fundamentals (Part 1) COM fundamentals (Part 2)	COM Fundamentals, by Don Box
2/12		COM Applications
3/12		Mapping COM to Java. Marshalling: by value, by reference
5/12		Web Services
6/12		Enterprise Application Integrations vs Web Services by Gioacchino Lavecchia
9/12	WebServices.ppt	Web Services: client side
10/12		Tratti delle architetture a componenti: esprimere COM in Java/C#. Esempio dell'interprete che usa la reflection per creare ed usare oggetti Java.
12/12		Correzione homework: contare le occorrenze delle parole in un testo.
13/12		Seminario di Diego Colombo sulla compilazione usando le librerie Intel.
16/12		ASP.NET e Web Services: under the hood.
17/12		Assegnazione final term paper. Per chi non lo avesse fatto, il mid-term paper verrà pubblicato il 3/2/2003 per essere consegnato il 10/2/2003.
3/2/03		Assegnazione MidTerm paper per chi non lo ha fatto o lo vuole rifare. Consegna il 10/2/2003.
7/06/03		Assegnazione final term paper per l'appello del 7/7/03.
18/09/03		Assegnazione final term paper per l'appello del 18/9/03.

Testi di Riferimento

         Programming Language Pragmatics, Michael L. Scott, Morgan-Kaufmann, 2000.

         Shared Source CLI Essentials, David Stutz, Geoff Shilling, Ted Neward, O’Reilly, 2003.

        Generative Programming: Methods, Tools, and Applications, Krzysztof Czarnecki, Ulrich Eisenecker, Addison-Wesley, 2000.

     Applied Microsoft .NET Framework Programming, Jeffrey Richter, Microsoft Press, 2002.

Materiale di Riferimento

Rotor              Sorgenti di Rotor

Java2C#         Introduzione a C# per programmatori Java

Modalità di insegnamento

·         Lunedì e Martedì: presentazione di argomenti

·         Giovedì: We will issue a set of questions to guide your exploration. At the following meeting, a group of people will present their findings for the class and a general discussion will follow.

·         Venerdì: seminari o discussione

Modalità di esame

 

• Mid Term Paper: novembre
• Term Paper: fine

 

Formulazione del voto:

Homework, seminari, discussioni:     20%

                                MidTerm Paper:     30%

                                       Term Paper:     50%

Lista di Homework

• Il GC di Rotor: pinning
• Invoke in methodinfo
• ACDK
• Estrarre link da Javascript in HTML
• Template metaprogramming
• Generics
• TreeView
• ListView specialization
• Collections, STL in Generics C#
• Influenza del GC nel design dei linguaggi (Perl, Python RC, PHP no assignement)
• Memory mapping
• Asynchronous IO (IO completion port, select)
• Cache
• Comparing string manipulation
• Windows CE Platform Builder: scheduling
• Instant Messages
• Web Crawler

Esercizi

• Perché in C non si possono dichiarare array di dimensione variabile?
• Sviluppare un interprete per un semplice linguaggio a partire dal seguente schema di interprete.
• Implementare in due linguaggi a scelta (es. Java, C++) un programma che calcola la frequenza delle parole in un file.
  Il programma deve convertire le parole in minuscolo e produrre un elenco di coppie ordinato per frequenza decrescente. Il programma dovrebbe girare in spazio dipendente solo dal numero di parole distinte nel file.
  Confrontare le prestazioni delle due versioni eseguendo il programma su un file ottenuto concatenando 20 copie del seguente brano del Principe di Machiavelli.
  Confrontare i risultati con i tempi ottenuti usando comandi Unix quali tr, grep, sort.
  Misurare sia i tempi di escuzione che la quantità di memoria usata dal programma (es. RSS indicata da ps in Unix).
• Implementare in due linguaggi a scelta (es. Java, C++) un programma che svolge le seguenti operazioni:
  
  • first create a list (L1) of integers from 1 through SIZE (SIZE is currently defined as 10000).
  • copy L1 to L2 (can use any builtin list copy function, if available)
  • remove each individual item from left side (head) of L2 and append to right side (tail) of L3 (preserving order). (L2 should be emptied by one item at a time as that item is appended to L3).
  • remove each individual item from right side (tail) of L3 and append to right side (tail) of L2 (reversing list). (L3 should be emptied by one item at a time as that item is appended to L2).
  • reverse L1 (preferably in place) (can use any builtin function for this, if available).
  • check that first item of L1 is now == SIZE.
  • and compare L1 and L2 for equality and return length of L1 (which should be equal to SIZE).