1
00:00:07,200 --> 00:00:09,100
[Powered by Google Translate] ROB BOWDEN: Laten we het hebben over compilers.

2
00:00:09,100 --> 00:00:11,490
Tot dit punt, je hebt net getypt up van uw broncode in

3
00:00:11,490 --> 00:00:14,260
een aantal bestanden, stuurde ze door deze grote zwarte doos die is

4
00:00:14,260 --> 00:00:16,890
Clang, en uit komt uw uitvoerbare bestand dat doet

5
00:00:16,890 --> 00:00:19,430
precies wat u schreef in uw broncode.

6
00:00:19,430 --> 00:00:22,170
Zo magisch als die is geweest, gaan we aan een nader te nemen

7
00:00:22,170 --> 00:00:23,590
kijken naar wat er daadwerkelijk gebeurt

8
00:00:23,590 --> 00:00:25,220
wanneer we een dossier samen.

9
00:00:25,220 --> 00:00:28,580
Dus wat betekent het om iets samen te stellen?

10
00:00:28,580 --> 00:00:31,150
>> Nou, in de meest algemene zin, het betekent alleen

11
00:00:31,150 --> 00:00:32,580
transformeren code geschreven in een

12
00:00:32,580 --> 00:00:34,680
programmeertaal naar een andere.

13
00:00:34,680 --> 00:00:37,550
Maar meestal als mensen zeggen dat ze samen te stellen iets, ze

14
00:00:37,550 --> 00:00:39,660
zeggen dat ze het nemen van het van een hoger niveau programmering

15
00:00:39,660 --> 00:00:42,460
taal naar lagere programmeertaal.

16
00:00:42,460 --> 00:00:44,960
Dit lijken misschien erg subjectieve termen.

17
00:00:44,960 --> 00:00:48,090
Bijvoorbeeld, heb je waarschijnlijk niet denken aan C als een hoge

18
00:00:48,090 --> 00:00:51,440
level programmeertaal, maar je compileren.

19
00:00:51,440 --> 00:00:52,730
Maar het is allemaal relatief.

20
00:00:52,730 --> 00:00:55,790
Zoals we zullen zien, de assemblage-code en uiteindelijk machine

21
00:00:55,790 --> 00:00:59,270
code die we naar beneden te compileren is onmiskenbaar een lager niveau

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

23
00:01:00,700 --> 00:01:03,310
Hoewel we zullen met behulp van Clang in de demonstratie van vandaag, een

24
00:01:03,310 --> 00:01:06,360
Veel van de ideeën hier kunnen worden overgedragen naar andere compilers.

25
00:01:06,360 --> 00:01:09,160
>> Voor Clang, zijn er vier belangrijke stappen in de totale

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

27
00:01:10,200 --> 00:01:15,430
Dit zijn een, voorbewerking uitgevoerd door de preprocessor, twee,

28
00:01:15,430 --> 00:01:19,530
compilatie gedaan door de compiler, drie, assembleren

29
00:01:19,530 --> 00:01:22,010
gedaan door de assembler en vier,

30
00:01:22,010 --> 00:01:24,640
koppeling gebeurt door de linker.

31
00:01:24,640 --> 00:01:27,600
Het verwarrend kan zijn dat een van de substappen van de algemene

32
00:01:27,600 --> 00:01:30,980
Clang compilers heet de compiler, maar

33
00:01:30,980 --> 00:01:32,530
we krijgen dat.

34
00:01:32,530 --> 00:01:35,050
We zullen met behulp van een eenvoudige Hello World programma als voorbeeld

35
00:01:35,050 --> 00:01:36,270
gedurende deze video.

36
00:01:36,270 --> 00:01:38,380
Laten we eens een kijkje nemen.

37
00:01:38,380 --> 00:01:40,330
>> De eerste stap is voorverwerking.

38
00:01:40,330 --> 00:01:42,520
Wat doet de preprocessor doen?

39
00:01:42,520 --> 00:01:45,560
In vrijwel elke C-programma die je ooit hebt gelezen of geschreven,

40
00:01:45,560 --> 00:01:48,310
je hebt gebruikt regels code die beginnen met een hekje.

41
00:01:48,310 --> 00:01:51,730
Ik noem het hash, maar u kunt ook bellen het pond, het aantal

42
00:01:51,730 --> 00:01:53,280
ondertekenen, of scherp.

43
00:01:53,280 --> 00:01:56,840
Een dergelijke regel is een preprocessor richtlijn.

44
00:01:56,840 --> 00:02:00,650
U heeft waarschijnlijk gezien # # define en omvatten voor, maar er

45
00:02:00,650 --> 00:02:03,690
zijn verschillende meer dat de preprocessor herkent.

46
00:02:03,690 --> 00:02:07,340
Laten we eerst nog # define onze hello world voorbeeld.

47
00:02:07,340 --> 00:02:11,690
Laten we nu eens gewoon de preprocessor draaien op dit bestand.

48
00:02:11,690 --> 00:02:16,150
Bij het passeren van Clage de-e vlag, je bent de instructie uit te voeren

49
00:02:16,150 --> 00:02:17,880
alleen de preprocessor.

50
00:02:17,880 --> 00:02:19,130
Laten we eens kijken wat er gebeurt.

51
00:02:22,250 --> 00:02:24,020
Het lijkt erop dat Clang net spuugt alles

52
00:02:24,020 --> 00:02:25,200
op de opdrachtregel.

53
00:02:25,200 --> 00:02:27,800
Met het oog op al deze uitgang op te slaan in een nieuw bestand geheten

54
00:02:27,800 --> 00:02:33,850
hello2.c, we voegen> hello2.c op onze opdracht.

55
00:02:33,850 --> 00:02:37,800
Laten we nu eens een kijkje op onze voorbewerkte bestand.

56
00:02:37,800 --> 00:02:40,810
>> Whoa, wat is er gebeurd met onze korte kleine programma?

57
00:02:40,810 --> 00:02:43,890
Als we gaan helemaal naar de onderkant van dit bestand, we zullen zien

58
00:02:43,890 --> 00:02:46,070
een deel van de code die we hebben geschreven.

59
00:02:46,070 --> 00:02:49,800
Merk op dat de # define is verdwenen en alle exemplaren van de naam

60
00:02:49,800 --> 00:02:51,950
zijn vervangen door wat we de in

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

62
00:02:53,590 --> 00:02:56,530
Dus wat zijn al deze typedefs en functie verklaringen

63
00:02:56,530 --> 00:02:58,140
bovenaan het dossier?

64
00:02:58,140 --> 00:03:00,820
Merk op dat de # define niet de enige preprocessor

65
00:03:00,820 --> 00:03:02,390
richtlijn die we hadden aangegeven.

66
00:03:02,390 --> 00:03:05,280
We hebben ook # include stdio.h.

67
00:03:05,280 --> 00:03:09,560
Dus alle van de gekke lijnen zijn eigenlijk gewoon stdio.h gekopieerd

68
00:03:09,560 --> 00:03:11,810
en geplakt in de top van dit bestand.

69
00:03:11,810 --> 00:03:14,110
Dat is waarom header-bestanden zijn zo nuttig voor de functie

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

71
00:03:15,160 --> 00:03:17,740
In plaats van om te kopiëren en plakken van al van de functie

72
00:03:17,740 --> 00:03:21,050
verklaringen u van plan bent over het gebruik van op de top van uw dossier, de

73
00:03:21,050 --> 00:03:22,990
preprocessor zal kopieren en te plakken uit de header

74
00:03:22,990 --> 00:03:24,140
bestand voor je.

75
00:03:24,140 --> 00:03:26,480
>> Nu dat we preprocessing gedaan, gaan we naar

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

77
00:03:27,680 --> 00:03:30,725
De reden dat we noemen deze stap compilatie is, want dit is

78
00:03:30,725 --> 00:03:34,130
de stap waar Clang ook werkelijk doet haar compileren van C naar

79
00:03:34,130 --> 00:03:35,370
assembly code.

80
00:03:35,370 --> 00:03:38,280
Met het oog op zijn Clang een dossier samen tot de montage, maar

81
00:03:38,280 --> 00:03:42,030
blijven niet verder, geef het de vlag-S

82
00:03:42,030 --> 00:03:43,560
op de opdrachtregel.

83
00:03:43,560 --> 00:03:44,790
Laten we eens een kijkje nemen op de vergadering

84
00:03:44,790 --> 00:03:47,390
bestand dat is uitgevoerd.

85
00:03:47,390 --> 00:03:49,740
Lijkt heel andere taal.

86
00:03:49,740 --> 00:03:52,660
Montage-code is zeer processor specifiek.

87
00:03:52,660 --> 00:03:55,440
In dit geval, aangezien de CS50 apparaat wordt uitgevoerd op een

88
00:03:55,440 --> 00:04:00,470
virtuele x86-processor, is dit x86 assembly code.

89
00:04:00,470 --> 00:04:03,450
Zeer weinig mensen schrijven direct in assembler deze dagen,

90
00:04:03,450 --> 00:04:06,490
maar elke C-programma die je ooit schrijven wordt getransformeerd naar beneden

91
00:04:06,490 --> 00:04:07,940
in de montage.

92
00:04:07,940 --> 00:04:11,440
Nogmaals, we noemen deze stap het opstellen van de C in de montage

93
00:04:11,440 --> 00:04:14,170
Aangezien we van een hoger niveau naar een lager niveau

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

95
00:04:15,480 --> 00:04:17,880
>> Wat maakt de montage lager niveau dan C?

96
00:04:17,880 --> 00:04:21,660
Nou, in de montage, zijn wij zeer beperkt in wat we kunnen doen.

97
00:04:21,660 --> 00:04:25,120
Er zijn geen of, terwijl het voor is, of lussen van welke aard ook.

98
00:04:25,120 --> 00:04:27,560
Maar je kunt bereiken dezelfde dingen die deze controle

99
00:04:27,560 --> 00:04:30,270
structuren bieden met behulp van de beperkte activiteiten die

100
00:04:30,270 --> 00:04:32,350
assemblage biedt wel.

101
00:04:32,350 --> 00:04:35,960
Maar om te zien hoe laag niveau assemblage werkelijk is, laten we gaan

102
00:04:35,960 --> 00:04:39,320
nog een stap verder in onze compilatie, assembleren.

103
00:04:39,320 --> 00:04:41,890
Het is de assembler de taak om de assembly code te transformeren

104
00:04:41,890 --> 00:04:44,740
in object of machine code.

105
00:04:44,740 --> 00:04:47,610
Vergeet niet dat de assembler niet doet uitgang montage;

106
00:04:47,610 --> 00:04:51,080
Integendeel, het is de montage en de outputs machine code.

107
00:04:51,080 --> 00:04:54,040
Machine is de werkelijke 1's en 0's die een CPU kan

108
00:04:54,040 --> 00:04:57,290
begrijpen, hoewel we nog steeds een heel klein beetje van het werk links

109
00:04:57,290 --> 00:04:59,380
voordat we kunnen draaien ons programma.

110
00:04:59,380 --> 00:05:01,400
Laten monteren onze assemblage-code door het passeren van

111
00:05:01,400 --> 00:05:04,080
Clang de-c vlag.

112
00:05:04,080 --> 00:05:06,410
Laten we nu eens kijken wat er in de verzamelde bestand.

113
00:05:06,410 --> 00:05:09,220
>> Nou ja, betekent dat niet ons ten zeerste helpen.

114
00:05:09,220 --> 00:05:11,340
Vergeet niet dat de machine code is de enen en nullen die

115
00:05:11,340 --> 00:05:13,240
uw computer kan begrijpen.

116
00:05:13,240 --> 00:05:16,080
Dat betekent niet dat het is gemakkelijk voor ons om te begrijpen.

117
00:05:16,080 --> 00:05:19,160
Dus precies hoe laag niveau is de montage?

118
00:05:19,160 --> 00:05:21,480
Het is bijna identiek aan objectcode.

119
00:05:21,480 --> 00:05:24,300
Gaande van assemblage tot object-code is veel meer een

120
00:05:24,300 --> 00:05:27,540
vertaling dan een transformatie Daarom

121
00:05:27,540 --> 00:05:29,310
kan men de assembler niet beschouwen

122
00:05:29,310 --> 00:05:31,400
voert u een werkelijke compiling.

123
00:05:31,400 --> 00:05:34,110
In feite, het is vrij eenvoudig om handmatig vertalen van

124
00:05:34,110 --> 00:05:36,050
assemblage van de machine code.

125
00:05:36,050 --> 00:05:39,040
Kijkend naar de assembly voor een hoofdfunctie, die eerste regel

126
00:05:39,040 --> 00:05:42,100
gebeurt overeen te stemmen met hexadecimale 0x55.

127
00:05:42,100 --> 00:05:45,470
In binaire, dat is 1010101.

128
00:05:45,470 --> 00:05:49,300
De tweede regel gebeurt overeen te komen hexadecimale 0x895.

129
00:05:49,300 --> 00:05:51,290
En de volgende, 0x56.

130
00:05:51,290 --> 00:05:53,730
Gegeven een relatief eenvoudige tafel, kun je vertalen

131
00:05:53,730 --> 00:05:57,130
geheel in de code die machines te kunnen begrijpen.

132
00:05:57,130 --> 00:05:58,810
>> Dus er is een resterende stap in

133
00:05:58,810 --> 00:06:01,150
compilatie, dat wordt het koppelen.

134
00:06:01,150 --> 00:06:04,530
Koppelen combineert een bos van object bestanden naar een groot bestand

135
00:06:04,530 --> 00:06:06,380
dat je daadwerkelijk kunt uitvoeren.

136
00:06:06,380 --> 00:06:08,570
Koppelen is erg systeemafhankelijk.

137
00:06:08,570 --> 00:06:11,030
Dus de gemakkelijkste manier om Clang te krijgen om gewoon te koppelen object

138
00:06:11,030 --> 00:06:13,920
bestanden samen is om Clang een beroep doen op alle bestanden die

139
00:06:13,920 --> 00:06:15,190
je wilt met elkaar te verbinden.

140
00:06:15,190 --> 00:06:18,740
Als u opgeeft. O bestanden, dan zal het niet opnieuw moet bewerken,

141
00:06:18,740 --> 00:06:21,680
compileren, monteren en al uw broncode.

142
00:06:21,680 --> 00:06:23,960
Laten we gooien een wiskundige functie in ons bestand, dus we moeten

143
00:06:23,960 --> 00:06:25,210
iets te linken inch

144
00:06:34,220 --> 00:06:37,010
Laten we nu eens terug te compileren naar object code en

145
00:06:37,010 --> 00:06:38,260
noemen Clang op.

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

147
00:06:41,420 --> 00:06:43,790
Aangezien wij omvatte een wiskundige functie, moeten we in koppelen

148
00:06:43,790 --> 00:06:46,610
de wiskunde bibliotheek met-lm.

149
00:06:46,610 --> 00:06:48,990
>> Als we wilden aan elkaar te koppelen stelletje. O bestanden die we

150
00:06:48,990 --> 00:06:51,420
schreef op onze eigen, zouden we gewoon opgeven ze allemaal op de

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

152
00:06:52,460 --> 00:06:55,320
De beperking is dat slechts een van deze bestanden moet

153
00:06:55,320 --> 00:06:57,790
eigenlijk geef een hoofdfunctie, of anders de

154
00:06:57,790 --> 00:06:59,930
resulterende uitvoerbaar zou niet weten waar te beginnen

155
00:06:59,930 --> 00:07:00,910
het runnen van uw code.

156
00:07:00,910 --> 00:07:03,360
Wat is het verschil tussen het opgeven van een bestand voor een koppeling in

157
00:07:03,360 --> 00:07:06,600
met-l en slechts het opgeven van een bestand direct?

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

159
00:07:07,440 --> 00:07:09,850
Het is gewoon dat Clang gebeurt om precies te weten welk bestand

160
00:07:09,850 --> 00:07:12,560
iets als-lm gebeurt om te verwijzen naar.

161
00:07:12,560 --> 00:07:14,700
Als je wist dat bestand zelf, kunt u opgeven

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

163
00:07:15,930 --> 00:07:18,990
Vergeet niet dat alle-l vlaggen moeten komen aan het einde

164
00:07:18,990 --> 00:07:20,770
van uw klant de vraag.

165
00:07:20,770 --> 00:07:22,300
>> En dat is alles wat er is.

166
00:07:22,300 --> 00:07:24,940
Als je gewoon Clang draaien op sommige bestanden, dit is wat het is

167
00:07:24,940 --> 00:07:26,350
werkelijk te doen.

168
00:07:26,350 --> 00:07:29,490
Mijn naam is Rob Bowden, en dit is CS50.