1
00:00:07,200 --> 00:00:09,100
[Powered by Google Translate] ROB BOWDEN: Vamos falar sobre compiladores.

2
00:00:09,100 --> 00:00:11,490
Até este ponto, que você acabou de digitar o seu código-fonte em

3
00:00:11,490 --> 00:00:14,260
alguns arquivos, enviou-os por este grande caixa preta que é

4
00:00:14,260 --> 00:00:16,890
Clang, e vem para fora o seu arquivo executável que faz

5
00:00:16,890 --> 00:00:19,430
exatamente o que você escreveu em seu código fonte.

6
00:00:19,430 --> 00:00:22,170
Tão mágico como que tem sido, vamos ver mais de perto

7
00:00:22,170 --> 00:00:23,590
olhar para o que está realmente acontecendo

8
00:00:23,590 --> 00:00:25,220
quando compilar um arquivo.

9
00:00:25,220 --> 00:00:28,580
Então, o que isso significa para compilar alguma coisa?

10
00:00:28,580 --> 00:00:31,150
>> Bem, no sentido mais geral, significa apenas que

11
00:00:31,150 --> 00:00:32,580
transformando código escrito numa

12
00:00:32,580 --> 00:00:34,680
linguagem de programação para outra.

13
00:00:34,680 --> 00:00:37,550
Mas, geralmente, quando as pessoas dizem que compilar algo, eles

14
00:00:37,550 --> 00:00:39,660
quer dizer que eles estão tendo a partir de uma programação de nível superior

15
00:00:39,660 --> 00:00:42,460
linguagem a um menor nível de linguagem de programação.

16
00:00:42,460 --> 00:00:44,960
Estas podem parecer termos muito subjetivos.

17
00:00:44,960 --> 00:00:48,090
Por exemplo, você provavelmente não pensa de C como uma alta

18
00:00:48,090 --> 00:00:51,440
linguagem de nível de programação, mas você compilá-lo.

19
00:00:51,440 --> 00:00:52,730
Mas é tudo relativo.

20
00:00:52,730 --> 00:00:55,790
Como veremos, o código de montagem e, eventualmente, máquina

21
00:00:55,790 --> 00:00:59,270
código que nós compilamos para baixo é, inegavelmente, um nível mais baixo

22
00:00:59,270 --> 00:01:00,700
que C.

23
00:01:00,700 --> 00:01:03,310
Embora nós vamos usar Clang em demonstração de hoje, um

24
00:01:03,310 --> 00:01:06,360
Muitas das idéias aqui transitar para outros compiladores.

25
00:01:06,360 --> 00:01:09,160
>> Para Clang, há quatro passos importantes no global

26
00:01:09,160 --> 00:01:10,200
compilação.

27
00:01:10,200 --> 00:01:15,430
Estes são um, pré-processamento feito pelo pré-processador, dois,

28
00:01:15,430 --> 00:01:19,530
de compilação feito pelo compilador, três, montagem

29
00:01:19,530 --> 00:01:22,010
feito pelo montador, e quatro,

30
00:01:22,010 --> 00:01:24,640
ligando feito pelo linker.

31
00:01:24,640 --> 00:01:27,600
Pode ser confuso que um dos sub-passos de a global

32
00:01:27,600 --> 00:01:30,980
Compiladores Clang é chamado o compilador, mas

33
00:01:30,980 --> 00:01:32,530
nós vamos chegar a isso.

34
00:01:32,530 --> 00:01:35,050
Nós estaremos usando um programa simples Olá mundo como o nosso exemplo

35
00:01:35,050 --> 00:01:36,270
durante este vídeo.

36
00:01:36,270 --> 00:01:38,380
Vamos dar uma olhada.

37
00:01:38,380 --> 00:01:40,330
>> O primeiro passo é o pré-processamento.

38
00:01:40,330 --> 00:01:42,520
O que faz o pré-processador de fazer?

39
00:01:42,520 --> 00:01:45,560
Em praticamente todos os programas C que você já leu ou escrita,

40
00:01:45,560 --> 00:01:48,310
você já usou linhas de código que começam com um hash.

41
00:01:48,310 --> 00:01:51,730
Eu vou chamá-lo de hash, mas você também pode chamá-lo de libras número,

42
00:01:51,730 --> 00:01:53,280
assinar, ou cortantes.

43
00:01:53,280 --> 00:01:56,840
Qualquer linha tal é uma directiva de pré-processamento.

44
00:01:56,840 --> 00:02:00,650
Você provavelmente já viu # define e # include antes, mas há

45
00:02:00,650 --> 00:02:03,690
são vários outros que o pré-processador reconhece.

46
00:02:03,690 --> 00:02:07,340
Vamos adicionar um # define para o nosso exemplo Olá mundo.

47
00:02:07,340 --> 00:02:11,690
Agora vamos executar apenas o pré-processador neste arquivo.

48
00:02:11,690 --> 00:02:16,150
Ao passar a bandeira do E-CLAGE, você está instruindo-o a correr

49
00:02:16,150 --> 00:02:17,880
apenas o pré-processador.

50
00:02:17,880 --> 00:02:19,130
Vamos ver o que acontece.

51
00:02:22,250 --> 00:02:24,020
Parece que Clang apenas cospe tudo

52
00:02:24,020 --> 00:02:25,200
na linha de comando.

53
00:02:25,200 --> 00:02:27,800
A fim de salvar toda essa saída para um novo arquivo chamado

54
00:02:27,800 --> 00:02:33,850
hello2.c, vamos anexar> hello2.c ao nosso comando.

55
00:02:33,850 --> 00:02:37,800
Agora vamos dar uma olhada no nosso arquivo pré-processado.

56
00:02:37,800 --> 00:02:40,810
>> Whoa, o que aconteceu com o nosso programa curto pouco?

57
00:02:40,810 --> 00:02:43,890
Se percorrer todo o caminho até o fundo desse arquivo, vamos ver

58
00:02:43,890 --> 00:02:46,070
parte do código que realmente escreveu.

59
00:02:46,070 --> 00:02:49,800
Observe que o # define se foi e todas as instâncias do nome

60
00:02:49,800 --> 00:02:51,950
foram substituídos por exactamente o que especificado em

61
00:02:51,950 --> 00:02:53,590
a linha # define.

62
00:02:53,590 --> 00:02:56,530
Então, o que são todas essas typedefs e declarações de função

63
00:02:56,530 --> 00:02:58,140
no topo do ficheiro?

64
00:02:58,140 --> 00:03:00,820
Note-se que a definição # não foi apenas o pré-processador

65
00:03:00,820 --> 00:03:02,390
directiva que especificado.

66
00:03:02,390 --> 00:03:05,280
Temos também # include stdio.h.

67
00:03:05,280 --> 00:03:09,560
Assim, todas as linhas de loucos são realmente apenas stdio.h copiado

68
00:03:09,560 --> 00:03:11,810
e colado na parte superior do arquivo.

69
00:03:11,810 --> 00:03:14,110
É por isso que os arquivos de cabeçalho são tão úteis para a função

70
00:03:14,110 --> 00:03:15,160
declarações.

71
00:03:15,160 --> 00:03:17,740
Em vez de precisar copiar e colar todas as funções

72
00:03:17,740 --> 00:03:21,050
declarações que planeja utilizar no topo de seu arquivo, o

73
00:03:21,050 --> 00:03:22,990
pré-processador irá copiar e colá-los a partir do cabeçalho

74
00:03:22,990 --> 00:03:24,140
arquivo para você.

75
00:03:24,140 --> 00:03:26,480
>> Agora que estamos a fazer o pré-processamento, passamos

76
00:03:26,480 --> 00:03:27,680
compilação.

77
00:03:27,680 --> 00:03:30,725
A razão que nós chamamos esta compilação passo é porque este é

78
00:03:30,725 --> 00:03:34,130
o passo onde Clang realmente faz a sua compilação de C para

79
00:03:34,130 --> 00:03:35,370
código de montagem.

80
00:03:35,370 --> 00:03:38,280
A fim de ter Clang de apresentar um processo para baixo para a montagem, mas

81
00:03:38,280 --> 00:03:42,030
continuar sem mais, passar a bandeira do S-

82
00:03:42,030 --> 00:03:43,560
na linha de comando.

83
00:03:43,560 --> 00:03:44,790
Vamos dar uma olhada na montagem

84
00:03:44,790 --> 00:03:47,390
arquivo que foi emitido.

85
00:03:47,390 --> 00:03:49,740
Parece muito uma língua diferente.

86
00:03:49,740 --> 00:03:52,660
Código de montagem é muito processador específico.

87
00:03:52,660 --> 00:03:55,440
Neste caso, uma vez que o aparelho CS50 é executado em um

88
00:03:55,440 --> 00:04:00,470
processador x86 virtual, este é o código de montagem x86.

89
00:04:00,470 --> 00:04:03,450
Muito poucas pessoas escrever diretamente no código de montagem nos dias de hoje,

90
00:04:03,450 --> 00:04:06,490
mas cada programa em C você escreve sempre se transforma para baixo

91
00:04:06,490 --> 00:04:07,940
em conjunto.

92
00:04:07,940 --> 00:04:11,440
Mais uma vez, chamamos esta etapa de compilar o C em assembly

93
00:04:11,440 --> 00:04:14,170
uma vez que vamos a partir de um nível mais elevado para um nível inferior

94
00:04:14,170 --> 00:04:15,480
linguagem de programação.

95
00:04:15,480 --> 00:04:17,880
>> O que torna o nível de montagem inferior C?

96
00:04:17,880 --> 00:04:21,660
Bem, em assembléia, estamos muito limitados no que podemos fazer.

97
00:04:21,660 --> 00:04:25,120
Não há, se, enquanto, por, ou laços de qualquer tipo.

98
00:04:25,120 --> 00:04:27,560
Mas você pode fazer as mesmas coisas que esses controles

99
00:04:27,560 --> 00:04:30,270
estruturas oferecer usando as operações limitadas que

100
00:04:30,270 --> 00:04:32,350
montagem faz prever.

101
00:04:32,350 --> 00:04:35,960
Mas para ver como montagem de nível baixo realmente é, vamos

102
00:04:35,960 --> 00:04:39,320
um passo a mais em nossa compilação, montagem.

103
00:04:39,320 --> 00:04:41,890
É o trabalho do montador de transformar o código de montagem

104
00:04:41,890 --> 00:04:44,740
em objeto ou código de máquina.

105
00:04:44,740 --> 00:04:47,610
Lembre-se que o montador não faz conjunto de saída;

106
00:04:47,610 --> 00:04:51,080
ao contrário, ela leva na montagem e código saídas máquina.

107
00:04:51,080 --> 00:04:54,040
Código de máquina é o actual 1 e 0 que a CPU uma lata

108
00:04:54,040 --> 00:04:57,290
compreender, mas ainda temos um pouco de trabalho deixaram

109
00:04:57,290 --> 00:04:59,380
antes que possamos executar o nosso programa.

110
00:04:59,380 --> 00:05:01,400
Vamos montar nosso código de montagem, passando

111
00:05:01,400 --> 00:05:04,080
Clang bandeira do c.

112
00:05:04,080 --> 00:05:06,410
Agora vamos ver o que está no arquivo montado.

113
00:05:06,410 --> 00:05:09,220
>> Bem, isso não nos ajuda muito.

114
00:05:09,220 --> 00:05:11,340
Lembre-se que o código de máquina é os uns e zeros que

115
00:05:11,340 --> 00:05:13,240
o computador possa entender.

116
00:05:13,240 --> 00:05:16,080
Isso não significa que é fácil para nós entendermos.

117
00:05:16,080 --> 00:05:19,160
Assim, exatamente como baixo nível é montagem?

118
00:05:19,160 --> 00:05:21,480
É quase idêntico ao código objeto.

119
00:05:21,480 --> 00:05:24,300
Indo de montagem para código objeto é muito mais de um

120
00:05:24,300 --> 00:05:27,540
tradução do que uma transformação, é por isso que

121
00:05:27,540 --> 00:05:29,310
não se pode considerar que o montador

122
00:05:29,310 --> 00:05:31,400
fazer qualquer compilação real.

123
00:05:31,400 --> 00:05:34,110
Na verdade, é muito fácil de traduzir manualmente a partir de

124
00:05:34,110 --> 00:05:36,050
montagem para código de máquina.

125
00:05:36,050 --> 00:05:39,040
Olhando para a montagem de uma função principal, que a primeira linha

126
00:05:39,040 --> 00:05:42,100
passa a corresponder a 0x55 hexadecimais.

127
00:05:42,100 --> 00:05:45,470
No sistema binário, que é 1010101.

128
00:05:45,470 --> 00:05:49,300
A segunda linha passa a corresponder 0x895 hexadecimal.

129
00:05:49,300 --> 00:05:51,290
E o seguinte, 0x56.

130
00:05:51,290 --> 00:05:53,730
Dada uma tabela relativamente simples, você poderia traduzir

131
00:05:53,730 --> 00:05:57,130
montagem no código que as máquinas podem entender também.

132
00:05:57,130 --> 00:05:58,810
>> Portanto, há uma etapa restante em

133
00:05:58,810 --> 00:06:01,150
de compilação, que está ligando.

134
00:06:01,150 --> 00:06:04,530
Ligando combina um monte de arquivos objeto em um arquivo grande

135
00:06:04,530 --> 00:06:06,380
que você pode realmente executar.

136
00:06:06,380 --> 00:06:08,570
Vinculação é muito dependente do sistema.

137
00:06:08,570 --> 00:06:11,030
Então, a maneira mais fácil de obter Clang para apenas um link objeto

138
00:06:11,030 --> 00:06:13,920
arquivos juntos é chamar Clang em todos os arquivos que

139
00:06:13,920 --> 00:06:15,190
você deseja vincular juntos.

140
00:06:15,190 --> 00:06:18,740
Se você especificar. O arquivos, então não será necessário reprocessar,

141
00:06:18,740 --> 00:06:21,680
compilar e montar todo o seu código-fonte.

142
00:06:21,680 --> 00:06:23,960
Vamos jogar uma função matemática em nosso arquivo, por isso temos

143
00:06:23,960 --> 00:06:25,210
algo de vincular pol

144
00:06:34,220 --> 00:06:37,010
Agora vamos compilá-lo de volta para o código objeto e

145
00:06:37,010 --> 00:06:38,260
chamar Clang sobre ele.

146
00:06:40,560 --> 00:06:41,420
Oops.

147
00:06:41,420 --> 00:06:43,790
Desde que incluiu uma função matemática, precisamos vincular em

148
00:06:43,790 --> 00:06:46,610
a biblioteca de matemática com lm.

149
00:06:46,610 --> 00:06:48,990
>> Se quisermos unir monte de arquivos. Ø que

150
00:06:48,990 --> 00:06:51,420
escreveu em nosso próprio, nós apenas especificá-los todos ao

151
00:06:51,420 --> 00:06:52,460
linha de comando.

152
00:06:52,460 --> 00:06:55,320
A restrição é que apenas um desses arquivos deve

153
00:06:55,320 --> 00:06:57,790
realmente especificar uma função principal, ou então o

154
00:06:57,790 --> 00:06:59,930
executável resultante não saberia por onde começar

155
00:06:59,930 --> 00:07:00,910
executar o seu código.

156
00:07:00,910 --> 00:07:03,360
Qual é a diferença entre especificar um arquivo para vincular em

157
00:07:03,360 --> 00:07:06,600
com l-e apenas especificar um arquivo diretamente?

158
00:07:06,600 --> 00:07:07,440
Nada.

159
00:07:07,440 --> 00:07:09,850
É que acontece Clang saber exatamente o arquivo

160
00:07:09,850 --> 00:07:12,560
algo como-lm acontece a referir.

161
00:07:12,560 --> 00:07:14,700
Se você soubesse que o arquivo, você pode especificá-lo

162
00:07:14,700 --> 00:07:15,930
explicitamente.

163
00:07:15,930 --> 00:07:18,990
Basta lembrar que todos os l bandeiras tem que vir no final

164
00:07:18,990 --> 00:07:20,770
de sua demanda do cliente.

165
00:07:20,770 --> 00:07:22,300
>> E isso é tudo que existe para ela.

166
00:07:22,300 --> 00:07:24,940
Quando você apenas executar Clang em alguns arquivos, este é o que é

167
00:07:24,940 --> 00:07:26,350
realmente fazendo.

168
00:07:26,350 --> 00:07:29,490
Meu nome é Rob Bowden, e este é o CS50.