1
00:00:07,200 --> 00:00:09,100
[Powered by Google Translate] ROB BOWDEN: Lad os tale om compilers.

2
00:00:09,100 --> 00:00:11,490
Indtil dette punkt, har du lige har skrevet op din kilde kode i

3
00:00:11,490 --> 00:00:14,260
nogle filer, sendte dem gennem denne store sorte boks, der er

4
00:00:14,260 --> 00:00:16,890
Klang, og ud kommer din eksekverbar fil, der gør

5
00:00:16,890 --> 00:00:19,430
præcis, hvad du skrev i din kildekode.

6
00:00:19,430 --> 00:00:22,170
Så magisk som det har været, vi kommer til at tage et nærmere

7
00:00:22,170 --> 00:00:23,590
se på, hvad der rent faktisk sker

8
00:00:23,590 --> 00:00:25,220
Når vi opretter en sagsmappe.

9
00:00:25,220 --> 00:00:28,580
Så hvad betyder det at samle noget?

10
00:00:28,580 --> 00:00:31,150
>> Tja, i den mest almindelige betydning, det betyder bare,

11
00:00:31,150 --> 00:00:32,580
omdanne kode skrevet i ét

12
00:00:32,580 --> 00:00:34,680
programmering sprog til et andet.

13
00:00:34,680 --> 00:00:37,550
Men som regel, når folk siger, at de udarbejder noget, de

14
00:00:37,550 --> 00:00:39,660
betyder, at de tager det fra et højere niveau programmering

15
00:00:39,660 --> 00:00:42,460
sprog til et lavere niveau programmeringssprog.

16
00:00:42,460 --> 00:00:44,960
Disse kan synes som meget subjektive betingelser.

17
00:00:44,960 --> 00:00:48,090
For eksempel, sandsynligvis du ikke tænke på C som en høj

18
00:00:48,090 --> 00:00:51,440
niveau programmeringssprog, men du kompilere det.

19
00:00:51,440 --> 00:00:52,730
Men det er alle relative.

20
00:00:52,730 --> 00:00:55,790
Som vi vil se, samling kode og til sidst maskine

21
00:00:55,790 --> 00:00:59,270
kode, som vi kompilere ned til, er unægtelig et lavere niveau

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

23
00:01:00,700 --> 00:01:03,310
Selv om vi kommer til at bruge Dunk i dagens demonstration, en

24
00:01:03,310 --> 00:01:06,360
Mange af de ideer her fremførsel til andre compilere.

25
00:01:06,360 --> 00:01:09,160
>> For Dunk er der fire vigtige skridt i den overordnede

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

27
00:01:10,200 --> 00:01:15,430
Dette er en, forbehandling udført af forprocessoren, to,

28
00:01:15,430 --> 00:01:19,530
kompilering udført af compileren, tre, montage

29
00:01:19,530 --> 00:01:22,010
udført af assembler, og fire,

30
00:01:22,010 --> 00:01:24,640
forbinder udført af linkeren.

31
00:01:24,640 --> 00:01:27,600
Det kan være forvirrende, at en af ​​undertrin for den samlede

32
00:01:27,600 --> 00:01:30,980
Klang compilers kaldes compiler, men

33
00:01:30,980 --> 00:01:32,530
vi vil komme til det.

34
00:01:32,530 --> 00:01:35,050
Vi kommer til at bruge et simpelt hej verden program som vores eksempel

35
00:01:35,050 --> 00:01:36,270
hele denne video.

36
00:01:36,270 --> 00:01:38,380
Lad os tage et kig.

37
00:01:38,380 --> 00:01:40,330
>> Det første skridt er forbehandling.

38
00:01:40,330 --> 00:01:42,520
Hvad gør præprocessoren gøre?

39
00:01:42,520 --> 00:01:45,560
I stort set alle C-program, du nogensinde har læst eller skrevet,

40
00:01:45,560 --> 00:01:48,310
du har brugt linjer kode, der begynder med en hash.

41
00:01:48,310 --> 00:01:51,730
Jeg vil kalde det hash, men du kan også kalde det pounds, antal

42
00:01:51,730 --> 00:01:53,280
underskrive, eller skarpe.

43
00:01:53,280 --> 00:01:56,840
Enhver sådan linje er en præprocessor direktiv.

44
00:01:56,840 --> 00:02:00,650
Du har sikkert set # define og # include før, men der

45
00:02:00,650 --> 00:02:03,690
er flere mere at præprocessoren genkender.

46
00:02:03,690 --> 00:02:07,340
Lad os tilføje en # define til vores hej verden eksempel.

47
00:02:07,340 --> 00:02:11,690
Nu lad os køre bare præprocessoren på denne fil.

48
00:02:11,690 --> 00:02:16,150
Ved at føre clage-E flag, er du instruere det til at køre

49
00:02:16,150 --> 00:02:17,880
bare præprocessoren.

50
00:02:17,880 --> 00:02:19,130
Lad os se hvad der sker.

51
00:02:22,250 --> 00:02:24,020
Det ligner Dunk bare spytter alt

52
00:02:24,020 --> 00:02:25,200
på kommandolinjen.

53
00:02:25,200 --> 00:02:27,800
For at redde alt dette output til en ny fil kaldet

54
00:02:27,800 --> 00:02:33,850
hello2.c, vil vi tilføje> hello2.c på vores kommando.

55
00:02:33,850 --> 00:02:37,800
Lad os nu tage et kig på vores præprocesseret fil.

56
00:02:37,800 --> 00:02:40,810
>> Whoa, hvad der skete med vores kort lille program?

57
00:02:40,810 --> 00:02:43,890
Hvis vi går hele vejen ned til bunden af ​​denne fil, vil vi se

58
00:02:43,890 --> 00:02:46,070
nogle af den kode, vi faktisk skrev.

59
00:02:46,070 --> 00:02:49,800
Bemærk at # define er væk, og alle tilfælde af navn

60
00:02:49,800 --> 00:02:51,950
er blevet erstattet med præcis, hvad vi er specificeret i

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

62
00:02:53,590 --> 00:02:56,530
Så hvad er alle disse typedefs og funktion erklæringer

63
00:02:56,530 --> 00:02:58,140
øverst i filen?

64
00:02:58,140 --> 00:03:00,820
Bemærk at # define ikke var den eneste præprocessor

65
00:03:00,820 --> 00:03:02,390
direktiv, som vi angivet.

66
00:03:02,390 --> 00:03:05,280
Vi har også # include stdio.h.

67
00:03:05,280 --> 00:03:09,560
Så alle de skøre linjer er faktisk lige stdio.h kopieret

68
00:03:09,560 --> 00:03:11,810
og indsat i toppen af ​​denne fil.

69
00:03:11,810 --> 00:03:14,110
Det er derfor, header-filer er så nyttigt for funktion

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

71
00:03:15,160 --> 00:03:17,740
I stedet for at skulle kopiere og indsætte hele funktionen

72
00:03:17,740 --> 00:03:21,050
erklæringer du planlægger at bruge i toppen af ​​din fil,

73
00:03:21,050 --> 00:03:22,990
præprocessor vil kopiere og indsætte dem fra header

74
00:03:22,990 --> 00:03:24,140
filen for dig.

75
00:03:24,140 --> 00:03:26,480
>> Nu, hvor vi er færdige forbehandling, vi bevæger os ind på

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

77
00:03:27,680 --> 00:03:30,725
Grunden til at vi kalder dette trin samling er fordi det er

78
00:03:30,725 --> 00:03:34,130
det trin, hvor Dunk rent faktisk sin kompilere fra C til

79
00:03:34,130 --> 00:03:35,370
montage kode.

80
00:03:35,370 --> 00:03:38,280
For at få Dunk opretter en sagsmappe ned til samling, men

81
00:03:38,280 --> 00:03:42,030
fortsætte længere, passere det the-S flag

82
00:03:42,030 --> 00:03:43,560
på kommandolinjen.

83
00:03:43,560 --> 00:03:44,790
Lad os tage et kig på samlingen

84
00:03:44,790 --> 00:03:47,390
fil, der blev udsendt.

85
00:03:47,390 --> 00:03:49,740
Det ligner en ganske anden sprog.

86
00:03:49,740 --> 00:03:52,660
Assembly kode er meget processor specifik.

87
00:03:52,660 --> 00:03:55,440
I dette tilfælde CS50 apparatet, da kører på en

88
00:03:55,440 --> 00:04:00,470
virtuel x86 processor, det er x86 forsamling kode.

89
00:04:00,470 --> 00:04:03,450
Meget få mennesker skrive direkte i montage kode i disse dage,

90
00:04:03,450 --> 00:04:06,490
men hver C-program, du nogensinde skriver bliver transformeret ned

91
00:04:06,490 --> 00:04:07,940
i samlingen.

92
00:04:07,940 --> 00:04:11,440
Igen, vi kalder dette trin oprettes et C i samlingen

93
00:04:11,440 --> 00:04:14,170
da vi går fra et højere niveau til et lavere niveau

94
00:04:14,170 --> 00:04:15,480
programmeringssprog.

95
00:04:15,480 --> 00:04:17,880
>> Hvad gør monteringen lavere niveau end C?

96
00:04:17,880 --> 00:04:21,660
Tja, i samling, er vi meget begrænset, hvad vi kan gøre.

97
00:04:21,660 --> 00:04:25,120
Der er ingen IF'ens, mens, thi er, eller sløjfer af nogen art.

98
00:04:25,120 --> 00:04:27,560
Men du kan udføre de samme ting, som disse kontrol

99
00:04:27,560 --> 00:04:30,270
strukturer giver anvendelse af de begrænsede operationer,

100
00:04:30,270 --> 00:04:32,350
samling giver dog.

101
00:04:32,350 --> 00:04:35,960
Men at se hvor lavt niveau samling virkelig er, lad os gå

102
00:04:35,960 --> 00:04:39,320
et skridt videre i vores samling, montage.

103
00:04:39,320 --> 00:04:41,890
Det er assembler opgave at omdanne forsamlingen kode

104
00:04:41,890 --> 00:04:44,740
i objekt eller maskinkode.

105
00:04:44,740 --> 00:04:47,610
Husk, at assembler ikke afgiver samling;

106
00:04:47,610 --> 00:04:51,080
snarere, det tager i montering og udgange maskine kode.

107
00:04:51,080 --> 00:04:54,040
Machine kode er den faktiske 1-taller og 0 er, at en CPU kan

108
00:04:54,040 --> 00:04:57,290
forstå, selv om vi stadig har en lille smule arbejde tilbage

109
00:04:57,290 --> 00:04:59,380
før vi kan køre vores program.

110
00:04:59,380 --> 00:05:01,400
Lad os samle vores forsamling kode ved at passere

111
00:05:01,400 --> 00:05:04,080
Klang for-c flag.

112
00:05:04,080 --> 00:05:06,410
Lad os nu se hvad der er i den samlede fil.

113
00:05:06,410 --> 00:05:09,220
>> Tja, betyder det ikke hjælper os meget.

114
00:05:09,220 --> 00:05:11,340
Husk at maskinen koden er de ettaller og nuller, at

115
00:05:11,340 --> 00:05:13,240
computeren kan forstå.

116
00:05:13,240 --> 00:05:16,080
Det betyder ikke, det er nemt for os at forstå.

117
00:05:16,080 --> 00:05:19,160
Så præcis hvordan lavt niveau er samling?

118
00:05:19,160 --> 00:05:21,480
Det er næsten identisk med objekt kode.

119
00:05:21,480 --> 00:05:24,300
Går fra samling til objekt kode er meget mere af en

120
00:05:24,300 --> 00:05:27,540
oversættelse end en transformation, hvilket er grunden

121
00:05:27,540 --> 00:05:29,310
kunne man ikke betragte assembler til

122
00:05:29,310 --> 00:05:31,400
gøre nogen reel compiling.

123
00:05:31,400 --> 00:05:34,110
Faktisk er det temmelig nemt at manuelt oversætte fra

124
00:05:34,110 --> 00:05:36,050
forsamling til maskine kode.

125
00:05:36,050 --> 00:05:39,040
Ser man på samlingen for en hovedfunktion, at første linje

126
00:05:39,040 --> 00:05:42,100
tilfældigvis svarer til hexadecimale 0x55.

127
00:05:42,100 --> 00:05:45,470
I binær, er det 1.010.101.

128
00:05:45,470 --> 00:05:49,300
Den anden linje sker for at svare hexadecimal 0x895.

129
00:05:49,300 --> 00:05:51,290
Og den næste, 0x56.

130
00:05:51,290 --> 00:05:53,730
Givet en relativt simpel tabel, kan du oversætte

131
00:05:53,730 --> 00:05:57,130
samling i koden, at maskinerne kan forstå også.

132
00:05:57,130 --> 00:05:58,810
>> Så der er én resterende skridt i

133
00:05:58,810 --> 00:06:01,150
kompilering, der forbinder.

134
00:06:01,150 --> 00:06:04,530
Sammenkædning kombinerer en masse objekt filer til én stor fil

135
00:06:04,530 --> 00:06:06,380
at du faktisk kan udføre.

136
00:06:06,380 --> 00:06:08,570
Sammenkædning er meget afhængig af systemet.

137
00:06:08,570 --> 00:06:11,030
Så den nemmeste måde at få Dunk bare sammenkæde objektet

138
00:06:11,030 --> 00:06:13,920
filer sammen er at kalde Dunk på alle de filer,

139
00:06:13,920 --> 00:06:15,190
du vil linke sammen.

140
00:06:15,190 --> 00:06:18,740
Hvis du angiver. O-filer, så vil det ikke nødvendigt at oparbejde,

141
00:06:18,740 --> 00:06:21,680
kompilere og samle alle dine kildekode.

142
00:06:21,680 --> 00:06:23,960
Lad os kaste et matematisk funktion i vores fil, så vi har

143
00:06:23,960 --> 00:06:25,210
noget at forbinde i.

144
00:06:34,220 --> 00:06:37,010
Lad os nu kompilere det tilbage ned til objekt-kode og

145
00:06:37,010 --> 00:06:38,260
kalde Dunk på det.

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

147
00:06:41,420 --> 00:06:43,790
Da vi inkluderet en matematisk funktion, er vi nødt til at linke i

148
00:06:43,790 --> 00:06:46,610
math bibliotek med-lm.

149
00:06:46,610 --> 00:06:48,990
>> Hvis vi ønskede at sammenkæde flok. O-filer, som vi

150
00:06:48,990 --> 00:06:51,420
skrev på vores egne, ville vi bare angive dem alle på

151
00:06:51,420 --> 00:06:52,460
kommandolinje.

152
00:06:52,460 --> 00:06:55,320
Begrænsningen er, at kun en af ​​disse filer skal

153
00:06:55,320 --> 00:06:57,790
faktisk angive en hovedfunktion, ellers

154
00:06:57,790 --> 00:06:59,930
resulterende eksekverbare ville ikke vide hvor du skal starte

155
00:06:59,930 --> 00:07:00,910
kører din kode.

156
00:07:00,910 --> 00:07:03,360
Hvad er forskellen mellem at angive en fil til at linke i

157
00:07:03,360 --> 00:07:06,600
med-l og blot angive en fil direkte?

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

159
00:07:07,440 --> 00:07:09,850
Det er bare at Dunk sker at vide præcis, hvad fil

160
00:07:09,850 --> 00:07:12,560
noget lignende-lm sker for at henvise til.

161
00:07:12,560 --> 00:07:14,700
Hvis du vidste, at filen selv, kan du angive det

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

163
00:07:15,930 --> 00:07:18,990
Bare husk, at al-l-flag er nødt til at komme i slutningen

164
00:07:18,990 --> 00:07:20,770
af din klient efterspørgsel.

165
00:07:20,770 --> 00:07:22,300
>> Og det er alt der er til det.

166
00:07:22,300 --> 00:07:24,940
Når du bare køre Dunk på nogle filer, det er hvad det er

167
00:07:24,940 --> 00:07:26,350
faktisk gør.

168
00:07:26,350 --> 00:07:29,490
Mit navn er Rob Bowden, og dette er CS50.