1
00:00:07,200 --> 00:00:09,100
[Powered by Google Translate] ROB BOWDEN: Porozmawiajmy o kompilatory.

2
00:00:09,100 --> 00:00:11,490
Do tego momentu, właśnie wpisałeś swój kod źródłowy do

3
00:00:11,490 --> 00:00:14,260
niektóre pliki, wysłał je przez tego wielkiego czarnej skrzynki, która jest

4
00:00:14,260 --> 00:00:16,890
Dzyń, a obecnie jest plik wykonywalny, który nie

5
00:00:16,890 --> 00:00:19,430
dokładnie to, co napisałem w kodzie źródłowym.

6
00:00:19,430 --> 00:00:22,170
Jak magiczne jak było, jedziemy do podjęcia bliżej

7
00:00:22,170 --> 00:00:23,590
patrzeć na to, co faktycznie dzieje się

8
00:00:23,590 --> 00:00:25,220
kiedy skompilować plik.

9
00:00:25,220 --> 00:00:28,580
Więc co to znaczy, aby skompilować coś?

10
00:00:28,580 --> 00:00:31,150
>> No cóż, w najbardziej ogólnym sensie, to tylko oznacza

11
00:00:31,150 --> 00:00:32,580
kod napisany w jednym przekształcania

12
00:00:32,580 --> 00:00:34,680
języka programowania na inny.

13
00:00:34,680 --> 00:00:37,550
Ale zwykle, gdy ludzie mówią, że coś skompilować, to

14
00:00:37,550 --> 00:00:39,660
znaczy, że bierzesz to z wyższego poziomu programowania

15
00:00:39,660 --> 00:00:42,460
język do niższego poziomu języka programowania.

16
00:00:42,460 --> 00:00:44,960
To może wydawać się sposób bardzo subiektywne.

17
00:00:44,960 --> 00:00:48,090
Na przykład, to prawdopodobnie nie myśleć o C, jak wysoki

18
00:00:48,090 --> 00:00:51,440
język programowania, poziom, ale można go skompilować.

19
00:00:51,440 --> 00:00:52,730
Ale to wszystko jest względne.

20
00:00:52,730 --> 00:00:55,790
Jak zobaczymy, kod montaż i ostatecznie maszyna

21
00:00:55,790 --> 00:00:59,270
Kod, który możemy skompilować dół jest niezaprzeczalnie niższy poziom

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

23
00:01:00,700 --> 00:01:03,310
Chociaż będziemy używać brzękiem w dzisiejszej demonstracji

24
00:01:03,310 --> 00:01:06,360
Wiele z pomysłów tutaj przenieść do innych kompilatorów.

25
00:01:06,360 --> 00:01:09,160
>> Dla Clang, istnieją cztery główne etapy ogólna

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

27
00:01:10,200 --> 00:01:15,430
Są to jedno, przerób wykonane przez preprocesor, dwa,

28
00:01:15,430 --> 00:01:19,530
Opracowanie wykonane przez kompilator, trzy, montaż

29
00:01:19,530 --> 00:01:22,010
dokonana przez montera, i cztery,

30
00:01:22,010 --> 00:01:24,640
łączenie robione przez linker.

31
00:01:24,640 --> 00:01:27,600
Może to być mylące, że jednym z podkroki ogólnej

32
00:01:27,600 --> 00:01:30,980
Kompilatory dzyń nazywa kompilator, ale

33
00:01:30,980 --> 00:01:32,530
dojdziemy do tego.

34
00:01:32,530 --> 00:01:35,050
Będziemy używać proste Hello World w naszym przykładzie

35
00:01:35,050 --> 00:01:36,270
przez cały ten film.

36
00:01:36,270 --> 00:01:38,380
Rzućmy okiem.

37
00:01:38,380 --> 00:01:40,330
>> Pierwszym krokiem jest przerób.

38
00:01:40,330 --> 00:01:42,520
Co preprocesor zrobić?

39
00:01:42,520 --> 00:01:45,560
W prawie każdym programie C kiedykolwiek przeczytać lub pisemne,

40
00:01:45,560 --> 00:01:48,310
użyłeś linii kodu, które zaczynają się od mieszania.

41
00:01:48,310 --> 00:01:51,730
Ja nazywam to hash, ale można również nazwać funtów, numer

42
00:01:51,730 --> 00:01:53,280
podpisania, lub ostry.

43
00:01:53,280 --> 00:01:56,840
Każda taka linia jest Dyrektywa preprocesora.

44
00:01:56,840 --> 00:02:00,650
Prawdopodobnie widziałeś # define i # include przed, ale nie

45
00:02:00,650 --> 00:02:03,690
kilka bardziej, że preprocesor uznaje.

46
00:02:03,690 --> 00:02:07,340
Dodajmy # define do naszego powitania przykład światowej.

47
00:02:07,340 --> 00:02:11,690
Teraz uruchom tylko preprocesor na tym pliku.

48
00:02:11,690 --> 00:02:16,150
Przekazując CLAGE flagi-E, jesteś pouczając go uruchomić

49
00:02:16,150 --> 00:02:17,880
tylko preprocesor.

50
00:02:17,880 --> 00:02:19,130
Zobaczmy, co się dzieje.

51
00:02:22,250 --> 00:02:24,020
To wygląda jak Clang tylko wypluwa wszystko

52
00:02:24,020 --> 00:02:25,200
w wierszu poleceń.

53
00:02:25,200 --> 00:02:27,800
Aby zapisać wszystkie tego wyjścia do nowego pliku o nazwie

54
00:02:27,800 --> 00:02:33,850
hello2.c będziemy dołączać> hello2.c do naszej komendy.

55
00:02:33,850 --> 00:02:37,800
Teraz rzućmy okiem na nasz przetworzonej pliku.

56
00:02:37,800 --> 00:02:40,810
>> Whoa, co stało się z naszego krótkiego małego programu?

57
00:02:40,810 --> 00:02:43,890
Jeśli idziemy aż do końca pliku, zobaczymy

58
00:02:43,890 --> 00:02:46,070
część kodu, że rzeczywiście napisał.

59
00:02:46,070 --> 00:02:49,800
Zauważ, że # define nie ma, a wszystkie wystąpienia nazwy

60
00:02:49,800 --> 00:02:51,950
zostały zastąpione dokładnie to, co określono w

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

62
00:02:53,590 --> 00:02:56,530
Więc jakie są te wszystkie typedef i deklaracje funkcji

63
00:02:56,530 --> 00:02:58,140
na początku pliku?

64
00:02:58,140 --> 00:03:00,820
Zauważ, że # define nie tylko preprocesor

65
00:03:00,820 --> 00:03:02,390
dyrektywa, że ​​określona.

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

67
00:03:05,280 --> 00:03:09,560
Więc wszystkie szalone linie są właściwie tylko stdio.h kopiowane

68
00:03:09,560 --> 00:03:11,810
i wkleić na górze tego pliku.

69
00:03:11,810 --> 00:03:14,110
Dlatego pliki nagłówkowe są przydatne dla funkcji

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

71
00:03:15,160 --> 00:03:17,740
Zamiast konieczności kopiowania i wklejania wszystkich funkcji

72
00:03:17,740 --> 00:03:21,050
Deklaracje planujesz używać na górze pliku,

73
00:03:21,050 --> 00:03:22,990
preprocesor będzie skopiować i wkleić je z nagłówka

74
00:03:22,990 --> 00:03:24,140
plik dla Ciebie.

75
00:03:24,140 --> 00:03:26,480
>> Teraz, kiedy skończyliśmy wstępne przetwarzanie, ruszamy na

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

77
00:03:27,680 --> 00:03:30,725
Powodem nazywamy to kompilacja krokiem jest, ponieważ jest to

78
00:03:30,725 --> 00:03:34,130
Krok, w którym faktycznie musi Clang jego kompilacji z C do

79
00:03:34,130 --> 00:03:35,370
Kod montaż.

80
00:03:35,370 --> 00:03:38,280
Aby mieć Clang skompilować plik w dół do montażu, ale

81
00:03:38,280 --> 00:03:42,030
kontynuować dalej, przekazać ją flag-S

82
00:03:42,030 --> 00:03:43,560
w wierszu poleceń.

83
00:03:43,560 --> 00:03:44,790
Rzućmy okiem na zgromadzeniu

84
00:03:44,790 --> 00:03:47,390
plik był wyprowadzany.

85
00:03:47,390 --> 00:03:49,740
To wygląda jak całkiem inny język.

86
00:03:49,740 --> 00:03:52,660
Kod Montaż jest bardzo procesor specyficzne.

87
00:03:52,660 --> 00:03:55,440
W tym przypadku, ponieważ CS50 urządzenie pracuje na

88
00:03:55,440 --> 00:04:00,470
wirtualny procesor x86, x86 to kod montaż.

89
00:04:00,470 --> 00:04:03,450
Bardzo niewielu ludzi pisać bezpośrednio w kodzie asemblera te dni,

90
00:04:03,450 --> 00:04:06,490
ale każdy program C kiedykolwiek napisać zostaje przekształcona w dół

91
00:04:06,490 --> 00:04:07,940
do montażu.

92
00:04:07,940 --> 00:04:11,440
Ponownie wzywamy ten krok kompilujesz C do montażu

93
00:04:11,440 --> 00:04:14,170
ponieważ będą z wyższego poziomu na niższy poziom

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

95
00:04:15,480 --> 00:04:17,880
>> Co sprawia, że ​​montaż niższym poziomie niż C?

96
00:04:17,880 --> 00:04:21,660
Cóż, w zespole, mamy bardzo ograniczony w tym, co możemy zrobić.

97
00:04:21,660 --> 00:04:25,120
Nie ma w razie, podczas gdy jest, za to, czy pętle jakiegokolwiek rodzaju.

98
00:04:25,120 --> 00:04:27,560
Ale można osiągnąć te same rzeczy, które ich kontrola

99
00:04:27,560 --> 00:04:30,270
konstrukcje oferują przy ograniczonych operacji, które

100
00:04:30,270 --> 00:04:32,350
Zespół ma zapewnić.

101
00:04:32,350 --> 00:04:35,960
Ale żeby zobaczyć, jak niski poziom naprawdę jest montaż, chodźmy

102
00:04:35,960 --> 00:04:39,320
kolejny krok w naszym zestawieniu, montaż.

103
00:04:39,320 --> 00:04:41,890
To assembler Zadaniem przekształcenie kodu assemblera

104
00:04:41,890 --> 00:04:44,740
do obiektu lub kodu maszynowego.

105
00:04:44,740 --> 00:04:47,610
Pamiętaj, że assembler nie zespół wyjściowego;

106
00:04:47,610 --> 00:04:51,080
raczej, trwa w montażu i kodu maszynowego wyjść.

107
00:04:51,080 --> 00:04:54,040
Kod maszynowy jest rzeczywisty 1 i 0, że CPU może

108
00:04:54,040 --> 00:04:57,290
rozumiem, choć mamy jeszcze odrobinę pracy lewo

109
00:04:57,290 --> 00:04:59,380
przed możemy uruchomić nasz program.

110
00:04:59,380 --> 00:05:01,400
Miejmy wykonujemy nasze kodu assemblera przechodząc

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

112
00:05:04,080 --> 00:05:06,410
Teraz zobaczmy, co jest w zmontowanym pliku.

113
00:05:06,410 --> 00:05:09,220
>> Dobrze, że nie pomoże nam bardzo.

114
00:05:09,220 --> 00:05:11,340
Pamiętaj, że kod maszynowy jest zer i jedynek, że

115
00:05:11,340 --> 00:05:13,240
Twój komputer może zrozumieć.

116
00:05:13,240 --> 00:05:16,080
To nie znaczy, że to łatwe dla nas do zrozumienia.

117
00:05:16,080 --> 00:05:19,160
Tak dokładnie, jak niski poziom jest montaż?

118
00:05:19,160 --> 00:05:21,480
Jest prawie identyczny z kodem wynikowym.

119
00:05:21,480 --> 00:05:24,300
Idąc od montażu do kodu wynikowego jest o wiele więcej

120
00:05:24,300 --> 00:05:27,540
Tłumaczenie niż transformacji, dlatego

121
00:05:27,540 --> 00:05:29,310
nikt nie może wziąć pod uwagę, aby assembler

122
00:05:29,310 --> 00:05:31,400
nie wykonują żadnej kompilacji.

123
00:05:31,400 --> 00:05:34,110
W rzeczywistości, jest to dość łatwe do ręcznie przetłumaczyć z

124
00:05:34,110 --> 00:05:36,050
montaż do kodu maszynowego.

125
00:05:36,050 --> 00:05:39,040
Patrząc na składzie dla głównej funkcji, że pierwsza linia

126
00:05:39,040 --> 00:05:42,100
zdarza się odpowiadać szesnastkowych 0x55.

127
00:05:42,100 --> 00:05:45,470
W formacie binarnym, to 1010101.

128
00:05:45,470 --> 00:05:49,300
Druga linia trafem odpowiada szesnastkową 0x895.

129
00:05:49,300 --> 00:05:51,290
I następna, 0x56.

130
00:05:51,290 --> 00:05:53,730
Biorąc pod uwagę stosunkowo prosty stół, można tłumaczyć

131
00:05:53,730 --> 00:05:57,130
montaż do kodu, że maszyny mogą zrozumieć też.

132
00:05:57,130 --> 00:05:58,810
>> Więc jest jeden krok w pozostałych

133
00:05:58,810 --> 00:06:01,150
kompilacji, który łączący.

134
00:06:01,150 --> 00:06:04,530
Powiązanie łączy kilka plików obiektów w jeden duży plik

135
00:06:04,530 --> 00:06:06,380
że rzeczywiście można wykonać.

136
00:06:06,380 --> 00:06:08,570
Łączenie jest bardzo zależna od systemu.

137
00:06:08,570 --> 00:06:11,030
Więc Najłatwiej dostać brzękiem po prostu połączyć obiekt

138
00:06:11,030 --> 00:06:13,920
pliki razem jest wywołanie brzękiem na wszystkie pliki, które

139
00:06:13,920 --> 00:06:15,190
chcesz połączyć ze sobą.

140
00:06:15,190 --> 00:06:18,740
Jeśli podasz. Plików Ó, to nie trzeba będzie ponownie przetworzyć,

141
00:06:18,740 --> 00:06:21,680
kompilacji i montaż wszystkich kodu źródłowego.

142
00:06:21,680 --> 00:06:23,960
Chodźmy rzucić funkcji matematycznej do naszego archiwum, więc mamy

143
00:06:23,960 --> 00:06:25,210
coś łączyć w.

144
00:06:34,220 --> 00:06:37,010
Teraz go skompilować z powrotem do kodu obiektu i

145
00:06:37,010 --> 00:06:38,260
zadzwoń brzękiem na nim.

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

147
00:06:41,420 --> 00:06:43,790
Ponieważ zawierał funkcji matematycznej, musimy połączyć w

148
00:06:43,790 --> 00:06:46,610
biblioteka matematyczna z-lm.

149
00:06:46,610 --> 00:06:48,990
>> Jeśli chcemy połączyć ze sobą kilka. Pliki o że

150
00:06:48,990 --> 00:06:51,420
napisał na nasz własny, że po prostu podać je wszystkie

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

152
00:06:52,460 --> 00:06:55,320
Ograniczenie to, że tylko jeden z tych plików musi

153
00:06:55,320 --> 00:06:57,790
faktycznie określić główną funkcję, albo

154
00:06:57,790 --> 00:06:59,930
wykonywalny wynikające nie wiem od czego zacząć

155
00:06:59,930 --> 00:07:00,910
działa kod.

156
00:07:00,910 --> 00:07:03,360
Jaka jest różnica między określenia plik połączyć w

157
00:07:03,360 --> 00:07:06,600
z-l, a po prostu określenia plik bezpośrednio?

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

159
00:07:07,440 --> 00:07:09,850
Tyle tylko, że dzieje się Clang dokładnie wiedzieć, co plik

160
00:07:09,850 --> 00:07:12,560
like-lm coś dzieje się odwoływać.

161
00:07:12,560 --> 00:07:14,700
Gdybyś wiedział, że plik się, można określić ją

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

163
00:07:15,930 --> 00:07:18,990
Wystarczy pamiętać, że wszystko-l flag musiał przyjść na koniec

164
00:07:18,990 --> 00:07:20,770
swojego zapotrzebowania klienta.

165
00:07:20,770 --> 00:07:22,300
>> I to wszystko, co jest do niej.

166
00:07:22,300 --> 00:07:24,940
Po prostu uruchom brzękiem na niektórych plików, to co to jest

167
00:07:24,940 --> 00:07:26,350
rzeczywiście robi.

168
00:07:26,350 --> 00:07:29,490
Nazywam się Rob Bowden, a to CS50.