1
00:00:07,200 --> 00:00:09,100
[Powered by Google Translate] ROB BOWDEN: Parliamo di compilatori.

2
00:00:09,100 --> 00:00:11,490
Fino a questo punto, si è appena digitato il tuo codice sorgente in

3
00:00:11,490 --> 00:00:14,260
alcuni file, inviato loro attraverso questa grande scatola nera che è

4
00:00:14,260 --> 00:00:16,890
Clang, e viene fuori il file eseguibile che fa

5
00:00:16,890 --> 00:00:19,430
esattamente quello che hai scritto nel codice sorgente.

6
00:00:19,430 --> 00:00:22,170
Per quanto magico che è stato, stiamo andando a prendere una più stretta

7
00:00:22,170 --> 00:00:23,590
guardare a ciò che succede

8
00:00:23,590 --> 00:00:25,220
quando si compila un file.

9
00:00:25,220 --> 00:00:28,580
Quindi, che cosa significa per compilare qualcosa?

10
00:00:28,580 --> 00:00:31,150
>> Beh, in senso più generale, significa solo

11
00:00:31,150 --> 00:00:32,580
trasformando codice scritto in uno

12
00:00:32,580 --> 00:00:34,680
linguaggio di programmazione ad un altro.

13
00:00:34,680 --> 00:00:37,550
Ma di solito quando le persone dicono di compilare qualcosa,

14
00:00:37,550 --> 00:00:39,660
significa che stanno prendendo da una programmazione di livello superiore

15
00:00:39,660 --> 00:00:42,460
lingua per un linguaggio di programmazione di livello inferiore.

16
00:00:42,460 --> 00:00:44,960
Possono sembrare termini molto soggettivi.

17
00:00:44,960 --> 00:00:48,090
Per esempio, probabilmente non pensare a C come un alto

18
00:00:48,090 --> 00:00:51,440
livello di linguaggio di programmazione, ma non lo compila.

19
00:00:51,440 --> 00:00:52,730
Ma è tutto relativo.

20
00:00:52,730 --> 00:00:55,790
Come vedremo, il codice assembly e, infine, della macchina

21
00:00:55,790 --> 00:00:59,270
codice che si compila fino a è senza dubbio un livello inferiore

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

23
00:01:00,700 --> 00:01:03,310
Anche se useremo Clang in manifestazione di oggi, un

24
00:01:03,310 --> 00:01:06,360
molte delle idee qui riporto ad altri compilatori.

25
00:01:06,360 --> 00:01:09,160
>> Per Clang, ci sono quattro passaggi importanti nella generale

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

27
00:01:10,200 --> 00:01:15,430
Si tratta di uno, pre-elaborazione effettuata dal preprocessore, due,

28
00:01:15,430 --> 00:01:19,530
compilazione fatta dal compilatore, tre, assemblaggio

29
00:01:19,530 --> 00:01:22,010
svolto dal assemblatore e quattro,

30
00:01:22,010 --> 00:01:24,640
collegamento fatto dal linker.

31
00:01:24,640 --> 00:01:27,600
Si può confondere che una delle sottofasi del complessivo

32
00:01:27,600 --> 00:01:30,980
Compilatori Clang è chiamato compilatore, ma

33
00:01:30,980 --> 00:01:32,530
ci arriveremo.

34
00:01:32,530 --> 00:01:35,050
Useremo un semplice programma ciao mondo come il nostro esempio

35
00:01:35,050 --> 00:01:36,270
tutto questo video.

36
00:01:36,270 --> 00:01:38,380
Diamo uno sguardo.

37
00:01:38,380 --> 00:01:40,330
>> Il primo passo è preelaborazione.

38
00:01:40,330 --> 00:01:42,520
Che cosa fa il preprocessore fare?

39
00:01:42,520 --> 00:01:45,560
In quasi ogni programma C che tu abbia mai letto o scritto,

40
00:01:45,560 --> 00:01:48,310
hai utilizzato linee di codice che iniziano con un hash.

41
00:01:48,310 --> 00:01:51,730
Lo chiamerò hash, ma si può anche chiamare sterline, il numero

42
00:01:51,730 --> 00:01:53,280
firmare, o taglienti.

43
00:01:53,280 --> 00:01:56,840
Ogni tale linea è una direttiva del preprocessore.

44
00:01:56,840 --> 00:02:00,650
Avete probabilmente visto # define e # include prima, ma non ci

45
00:02:00,650 --> 00:02:03,690
sono molti di più che il preprocessore riconosce.

46
00:02:03,690 --> 00:02:07,340
Proviamo ad aggiungere un # define al nostro esempio ciao mondo.

47
00:02:07,340 --> 00:02:11,690
Ora eseguire solo il preprocessore su questo file.

48
00:02:11,690 --> 00:02:16,150
Passando clage bandiera-E, si sta istruendo l'esecuzione

49
00:02:16,150 --> 00:02:17,880
solo il preprocessore.

50
00:02:17,880 --> 00:02:19,130
Vediamo cosa succede.

51
00:02:22,250 --> 00:02:24,020
Sembra Clang sputa appena fuori tutto

52
00:02:24,020 --> 00:02:25,200
dalla riga di comando.

53
00:02:25,200 --> 00:02:27,800
Al fine di salvare tutto questo output in un nuovo file chiamato

54
00:02:27,800 --> 00:02:33,850
hello2.c, faremo aggiungere> hello2.c al nostro comando.

55
00:02:33,850 --> 00:02:37,800
Ora diamo uno sguardo al nostro file pre-elaborato.

56
00:02:37,800 --> 00:02:40,810
>> Ehi, che fine ha fatto il nostro programma po 'corto?

57
00:02:40,810 --> 00:02:43,890
Se andiamo fino in fondo di questo file, vedremo

58
00:02:43,890 --> 00:02:46,070
parte del codice che in realtà abbiamo scritto.

59
00:02:46,070 --> 00:02:49,800
Si noti che il # define è andato e tutte le istanze del nome

60
00:02:49,800 --> 00:02:51,950
sono stati sostituiti con esattamente quello specificato

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

62
00:02:53,590 --> 00:02:56,530
Così che cosa sono tutti questi typedef e le dichiarazioni di funzione

63
00:02:56,530 --> 00:02:58,140
all'inizio del file?

64
00:02:58,140 --> 00:03:00,820
Si noti che il # define non era l'unico preprocessore

65
00:03:00,820 --> 00:03:02,390
direttiva che abbiamo specificato.

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

67
00:03:05,280 --> 00:03:09,560
Quindi, tutte le linee sono in realtà solo pazzi stdio.h copiato

68
00:03:09,560 --> 00:03:11,810
e incollato nella parte superiore di questo file.

69
00:03:11,810 --> 00:03:14,110
È per questo che i file header sono così utili per la funzione

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

71
00:03:15,160 --> 00:03:17,740
Invece di dover copiare e incollare tutte le funzioni

72
00:03:17,740 --> 00:03:21,050
dichiarazioni si prevede di utilizzare nella parte superiore del file, le

73
00:03:21,050 --> 00:03:22,990
preprocessore copia e incolla dalla testata

74
00:03:22,990 --> 00:03:24,140
il file per te.

75
00:03:24,140 --> 00:03:26,480
>> Ora che abbiamo finito di pre-elaborazione, passiamo

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

77
00:03:27,680 --> 00:03:30,725
Il motivo per cui chiamiamo questa compilation passo è perché questo è

78
00:03:30,725 --> 00:03:34,130
il passaggio in cui in realtà si Clang sua compilazione da C a

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

80
00:03:35,370 --> 00:03:38,280
Al fine di avere Clang compilare un file verso assembly, ma

81
00:03:38,280 --> 00:03:42,030
proseguire oltre, passare il flag-S

82
00:03:42,030 --> 00:03:43,560
dalla riga di comando.

83
00:03:43,560 --> 00:03:44,790
Diamo uno sguardo al gruppo

84
00:03:44,790 --> 00:03:47,390
file che è stato emesso.

85
00:03:47,390 --> 00:03:49,740
Sembra piuttosto una lingua diversa.

86
00:03:49,740 --> 00:03:52,660
Il montaggio è molto codice specifico processore.

87
00:03:52,660 --> 00:03:55,440
In questo caso, poiché il CS50 apparecchio è in esecuzione su un

88
00:03:55,440 --> 00:04:00,470
virtuale processore x86, questo è il codice assembly x86.

89
00:04:00,470 --> 00:04:03,450
Pochissime persone scrivere direttamente in codice assembly in questi giorni,

90
00:04:03,450 --> 00:04:06,490
ma ogni programma C che mai scrivere si trasforma in giù

91
00:04:06,490 --> 00:04:07,940
nel montaggio.

92
00:04:07,940 --> 00:04:11,440
Anche in questo caso, si chiama questo passo la compilazione del C in assembly

93
00:04:11,440 --> 00:04:14,170
dal momento che stiamo passando da un livello più alto a un livello inferiore

94
00:04:14,170 --> 00:04:15,480
linguaggio di programmazione.

95
00:04:15,480 --> 00:04:17,880
>> Ciò che rende il livello di montaggio inferiore a C?

96
00:04:17,880 --> 00:04:21,660
Beh, in assemblea, siamo molto limitati in ciò che possiamo fare.

97
00:04:21,660 --> 00:04:25,120
Non ci sono se, mentre, per, o anelli di qualsiasi tipo.

98
00:04:25,120 --> 00:04:27,560
Ma è possibile eseguire le stesse cose che questi controlli

99
00:04:27,560 --> 00:04:30,270
strutture offrono utilizzando le operazioni limitate che

100
00:04:30,270 --> 00:04:32,350
montaggio non fornire.

101
00:04:32,350 --> 00:04:35,960
Ma per vedere come assieme di livello basso è davvero, andiamo

102
00:04:35,960 --> 00:04:39,320
un ulteriore passo avanti nella nostra compilation, assemblaggio.

103
00:04:39,320 --> 00:04:41,890
E 'il lavoro del montatore di trasformare il codice assembly

104
00:04:41,890 --> 00:04:44,740
in oggetto o codice macchina.

105
00:04:44,740 --> 00:04:47,610
Ricordate che l'assembler non assembly di output;

106
00:04:47,610 --> 00:04:51,080
piuttosto, ci vuole in assemblea e la macchina uscite codice.

107
00:04:51,080 --> 00:04:54,040
Codice macchina è l'attuale 1 e 0 che una CPU può

108
00:04:54,040 --> 00:04:57,290
capire, anche se abbiamo ancora un po 'di lavoro a sinistra

109
00:04:57,290 --> 00:04:59,380
prima di poter eseguire il nostro programma.

110
00:04:59,380 --> 00:05:01,400
Facciamo assemblare il nostro codice assembly passando

111
00:05:01,400 --> 00:05:04,080
Clang il flag-c.

112
00:05:04,080 --> 00:05:06,410
Vediamo ora cosa c'è nel file montato.

113
00:05:06,410 --> 00:05:09,220
>> Beh, questo non ci aiuta molto.

114
00:05:09,220 --> 00:05:11,340
Ricordate che il codice macchina è il uno e zero che

115
00:05:11,340 --> 00:05:13,240
il computer può capire.

116
00:05:13,240 --> 00:05:16,080
Questo non significa che sia facile per noi da capire.

117
00:05:16,080 --> 00:05:19,160
Quindi, esattamente come a basso livello è l'Assemblea?

118
00:05:19,160 --> 00:05:21,480
E 'quasi identico al codice oggetto.

119
00:05:21,480 --> 00:05:24,300
Passando da assembly a codice oggetto è molto più di un

120
00:05:24,300 --> 00:05:27,540
traduzione di una trasformazione, ed è per questo

121
00:05:27,540 --> 00:05:29,310
non si potrebbe prendere in considerazione l'assemblatore di

122
00:05:29,310 --> 00:05:31,400
fare qualsiasi effettiva compilazione.

123
00:05:31,400 --> 00:05:34,110
In realtà, è abbastanza facile da tradurre manualmente da

124
00:05:34,110 --> 00:05:36,050
assembly in codice macchina.

125
00:05:36,050 --> 00:05:39,040
Guardando il gruppo per una funzione principale, che la prima linea

126
00:05:39,040 --> 00:05:42,100
succede a corrispondere a 0x55 esadecimali.

127
00:05:42,100 --> 00:05:45,470
In binario, che è 1010101.

128
00:05:45,470 --> 00:05:49,300
La seconda riga succede a corrispondere 0x895 esadecimale.

129
00:05:49,300 --> 00:05:51,290
E la successiva, 0x56.

130
00:05:51,290 --> 00:05:53,730
Data una tabella relativamente semplice, si potrebbe tradurre

131
00:05:53,730 --> 00:05:57,130
assembly nel codice che le macchine in grado di capire troppo.

132
00:05:57,130 --> 00:05:58,810
>> Quindi c'è un passo rimanente in

133
00:05:58,810 --> 00:06:01,150
compilazione, che è il collegamento.

134
00:06:01,150 --> 00:06:04,530
Collegamento unisce un gruppo di file oggetto in un unico file

135
00:06:04,530 --> 00:06:06,380
che si può effettivamente eseguire.

136
00:06:06,380 --> 00:06:08,570
Il collegamento è molto dipende dal sistema.

137
00:06:08,570 --> 00:06:11,030
Quindi il modo più semplice per collegare Clang solo oggetto

138
00:06:11,030 --> 00:06:13,920
file insieme è quella di chiamare Clang su tutti i file che

139
00:06:13,920 --> 00:06:15,190
si vuole abbinare.

140
00:06:15,190 --> 00:06:18,740
Se si specifica. File o, allora non avrà bisogno di rielaborare,

141
00:06:18,740 --> 00:06:21,680
compilare e assemblare tutto il codice sorgente.

142
00:06:21,680 --> 00:06:23,960
Buttiamo una funzione matematica nel nostro file, così abbiamo

143
00:06:23,960 --> 00:06:25,210
qualcosa da collegare trovi

144
00:06:34,220 --> 00:06:37,010
Ora compilarlo indietro al codice oggetto e

145
00:06:37,010 --> 00:06:38,260
Clang chiamano su di esso.

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

147
00:06:41,420 --> 00:06:43,790
Dal momento che abbiamo inserito una funzione matematica, abbiamo bisogno di collegare in

148
00:06:43,790 --> 00:06:46,610
la libreria matematica con-lm.

149
00:06:46,610 --> 00:06:48,990
>> Se volessimo collegare insieme o gruppo di file. Che

150
00:06:48,990 --> 00:06:51,420
ha scritto il nostro, che avevamo appena specificare tutti al

151
00:06:51,420 --> 00:06:52,460
riga di comando.

152
00:06:52,460 --> 00:06:55,320
La limitazione è che uno solo di questi file devono essere

153
00:06:55,320 --> 00:06:57,790
effettivamente specificare una funzione principale, oppure il

154
00:06:57,790 --> 00:06:59,930
eseguibile risultante non saprei da dove cominciare

155
00:06:59,930 --> 00:07:00,910
esegue il codice.

156
00:07:00,910 --> 00:07:03,360
Qual è la differenza tra la specifica di un file da collegare in

157
00:07:03,360 --> 00:07:06,600
con-l e solo specificando un file direttamente?

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

159
00:07:07,440 --> 00:07:09,850
E 'solo che Clang capita di sapere esattamente cosa del file

160
00:07:09,850 --> 00:07:12,560
qualcosa di simile accade-lm di riferimento.

161
00:07:12,560 --> 00:07:14,700
Se si sapeva che file manualmente, è possibile specificarlo

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

163
00:07:15,930 --> 00:07:18,990
Basta ricordare che tutto l bandiere venire alla fine

164
00:07:18,990 --> 00:07:20,770
della richiesta del cliente.

165
00:07:20,770 --> 00:07:22,300
>> E questo è tutto ciò che devi fare.

166
00:07:22,300 --> 00:07:24,940
Quando si basta eseguire Clang su determinati file, questo è ciò che è

167
00:07:24,940 --> 00:07:26,350
effettivamente facendo.

168
00:07:26,350 --> 00:07:29,490
Il mio nome è Rob Bowden, e questo è CS50.