1
00:00:07,200 --> 00:00:09,100
[Powered by Google Translate] ROB Боуден: Давайте поговоримо про компіляторах.

2
00:00:09,100 --> 00:00:11,490
До цього моменту, ви тільки що ввели ваш вихідний код в

3
00:00:11,490 --> 00:00:14,260
деякі файли, послав їх через цей великий чорний ящик, який є

4
00:00:14,260 --> 00:00:16,890
Clang, і з приходить на ваш виконуваний файл, що робить

5
00:00:16,890 --> 00:00:19,430
саме те, що ви написали у вашому вихідному коді.

6
00:00:19,430 --> 00:00:22,170
Як магічний, як і було, ми збираємося, щоб ближче

7
00:00:22,170 --> 00:00:23,590
подивимося, що відбувається насправді

8
00:00:23,590 --> 00:00:25,220
Коли ми компіляції файлу.

9
00:00:25,220 --> 00:00:28,580
Так що ж це значить для компіляції щось?

10
00:00:28,580 --> 00:00:31,150
>> Ну, в самому загальному сенсі, це просто означає,

11
00:00:31,150 --> 00:00:32,580
перетворенню коду, написаного в одному

12
00:00:32,580 --> 00:00:34,680
мови програмування на іншу.

13
00:00:34,680 --> 00:00:37,550
Але зазвичай, коли люди кажуть, що вони компілювати небудь, вони

14
00:00:37,550 --> 00:00:39,660
значить, вони беруть його від більш високого рівня програмування

15
00:00:39,660 --> 00:00:42,460
мови на більш низьку мову програмування високого рівня.

16
00:00:42,460 --> 00:00:44,960
Це може здатися дуже суб'єктивним умовах.

17
00:00:44,960 --> 00:00:48,090
Наприклад, ви, ймовірно, не думають про С, як висока

18
00:00:48,090 --> 00:00:51,440
рівні мови програмування, але Ви його компіляції.

19
00:00:51,440 --> 00:00:52,730
Але це все відносно.

20
00:00:52,730 --> 00:00:55,790
Як ми побачимо, код збірки і в кінцевому підсумку машина

21
00:00:55,790 --> 00:00:59,270
коду, який ми збираємо до, безсумнівно, більш низького рівня

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

23
00:01:00,700 --> 00:01:03,310
Хоча ми будемо використовувати Clang в сьогоднішній демонстрації,

24
00:01:03,310 --> 00:01:06,360
Багато ідей тут переносяться на інші компілятори.

25
00:01:06,360 --> 00:01:09,160
>> Для Clang, існують чотири основних етапи в загальному

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

27
00:01:10,200 --> 00:01:15,430
Це один, попередня обробка зробити препроцесором, два,

28
00:01:15,430 --> 00:01:19,530
компіляція робиться компілятором, три, монтаж

29
00:01:19,530 --> 00:01:22,010
зроблено асемблері, і чотири,

30
00:01:22,010 --> 00:01:24,640
зв'язуючий зроблено компонувальника.

31
00:01:24,640 --> 00:01:27,600
Це може ввести в оману, що одним з Подшаг загального

32
00:01:27,600 --> 00:01:30,980
Clang компілятори називають компілятором, але

33
00:01:30,980 --> 00:01:32,530
Ми повернемося до цього.

34
00:01:32,530 --> 00:01:35,050
Ми будемо використовувати просту програму привіт світ, як наш приклад

35
00:01:35,050 --> 00:01:36,270
протягом усього цього відео.

36
00:01:36,270 --> 00:01:38,380
Давайте подивимося.

37
00:01:38,380 --> 00:01:40,330
>> На першому етапі попередньої обробки.

38
00:01:40,330 --> 00:01:42,520
Що препроцесор робити?

39
00:01:42,520 --> 00:01:45,560
В значній мірі кожна програма C ви коли-небудь читали або письмовій формі,

40
00:01:45,560 --> 00:01:48,310
Ви використовували рядків коду, які починаються з хеш.

41
00:01:48,310 --> 00:01:51,730
Я буду називати його хеш, але ви також можете називати це фунтах, кількість

42
00:01:51,730 --> 00:01:53,280
підписатися, або гострим.

43
00:01:53,280 --> 00:01:56,840
Будь-яка така рядок є директивою препроцесора.

44
00:01:56,840 --> 00:02:00,650
Ви, напевно, бачили # # визначати і включати раніше, але

45
00:02:00,650 --> 00:02:03,690
дещо більше, що препроцесор визнає.

46
00:02:03,690 --> 00:02:07,340
Давайте додамо # визначити нашому прикладу привіт всьому світі.

47
00:02:07,340 --> 00:02:11,690
Тепер давайте запустимо просто препроцесор на цей файл.

48
00:02:11,690 --> 00:02:16,150
По мимо clage прапора-E, ви доручивши йому працювати

49
00:02:16,150 --> 00:02:17,880
просто препроцесор.

50
00:02:17,880 --> 00:02:19,130
Давайте подивимося, що відбувається.

51
00:02:22,250 --> 00:02:24,020
Схоже, Clang просто випльовує все

52
00:02:24,020 --> 00:02:25,200
в командному рядку.

53
00:02:25,200 --> 00:02:27,800
Для того, щоб зберегти все це висновок в новий файл з ім'ям

54
00:02:27,800 --> 00:02:33,850
hello2.c, ми будемо додавати> hello2.c на нашу команду.

55
00:02:33,850 --> 00:02:37,800
Тепер давайте поглянемо на нашу попередньо обробленого файлу.

56
00:02:37,800 --> 00:02:40,810
>> Гей, що сталося з нашою коротенькій програми?

57
00:02:40,810 --> 00:02:43,890
Якщо пройти весь шлях до дна цей файл, ми побачимо,

58
00:02:43,890 --> 00:02:46,070
частина коду, що ми насправді написав.

59
00:02:46,070 --> 00:02:49,800
Зверніть увагу, що # визначити пішов, і всі екземпляри ім'я

60
00:02:49,800 --> 00:02:51,950
були замінені саме те, що ми вказали в

61
00:02:51,950 --> 00:02:53,590
# Визначити лінію.

62
00:02:53,590 --> 00:02:56,530
Так що всі ці визначення типів і опису функцій

63
00:02:56,530 --> 00:02:58,140
у верхній частині файлу?

64
00:02:58,140 --> 00:03:00,820
Зверніть увагу, що # визначити не тільки препроцесор

65
00:03:00,820 --> 00:03:02,390
директиви, які ми вказали.

66
00:03:02,390 --> 00:03:05,280
Ми також включає stdio.h #.

67
00:03:05,280 --> 00:03:09,560
Так що всі божевільні лінії насправді просто скопіював stdio.h

68
00:03:09,560 --> 00:03:11,810
і вставлені у верхній частині цього файлу.

69
00:03:11,810 --> 00:03:14,110
Саме тому файли заголовків так корисні для функції

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

71
00:03:15,160 --> 00:03:17,740
Замість того, щоб копіювати і вставляти всі функції

72
00:03:17,740 --> 00:03:21,050
деклараціях ви плануєте використовувати у верхній частині вашого файлу,

73
00:03:21,050 --> 00:03:22,990
препроцесор скопіюйте і вставте їх із заголовка

74
00:03:22,990 --> 00:03:24,140
файл для вас.

75
00:03:24,140 --> 00:03:26,480
>> Тепер, коли ми закінчили первинну обробку, ми перейдемо до

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

77
00:03:27,680 --> 00:03:30,725
Тому ми називаємо цей крок компіляції, тому що це

78
00:03:30,725 --> 00:03:34,130
етап, на якому Clang насправді його складання від З до

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

80
00:03:35,370 --> 00:03:38,280
Для того щоб мати Clang компіляції файлу до збірки, але

81
00:03:38,280 --> 00:03:42,030
продовжувати далі, передайте його-S прапор

82
00:03:42,030 --> 00:03:43,560
в командному рядку.

83
00:03:43,560 --> 00:03:44,790
Давайте поглянемо на збірку

84
00:03:44,790 --> 00:03:47,390
файл, який був сигнал.

85
00:03:47,390 --> 00:03:49,740
Схоже, зовсім інша мова.

86
00:03:49,740 --> 00:03:52,660
Асамблея код дуже конкретного процесора.

87
00:03:52,660 --> 00:03:55,440
У цьому випадку, оскільки CS50 прилад працює на

88
00:03:55,440 --> 00:04:00,470
віртуальним x86-процесор, це x86-код збірки.

89
00:04:00,470 --> 00:04:03,450
Дуже небагато людей пишуть прямо на асемблері в ці дні,

90
00:04:03,450 --> 00:04:06,490
але кожна програма C Ви коли-небудь написати перетвориться вниз

91
00:04:06,490 --> 00:04:07,940
в збірці.

92
00:04:07,940 --> 00:04:11,440
Знову ж таки, ми називаємо цей крок компіляції C в збірці

93
00:04:11,440 --> 00:04:14,170
оскільки ми збираємося з більш високого рівня на більш низький рівень

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

95
00:04:15,480 --> 00:04:17,880
>> Те, що робить збірку більш низькому рівні, ніж C?

96
00:04:17,880 --> 00:04:21,660
Ну, в зборі, ми дуже обмежені в тому, що ми можемо зробити.

97
00:04:21,660 --> 00:04:25,120
Є немає, якщо, в той час, бо, або петлі будь-якого роду.

98
00:04:25,120 --> 00:04:27,560
Але ви можете зробити те ж саме, що ці контролем

99
00:04:27,560 --> 00:04:30,270
структури пропонують використання обмежених операцій,

100
00:04:30,270 --> 00:04:32,350
збірка не передбачає.

101
00:04:32,350 --> 00:04:35,960
Але щоб зрозуміти, як низько рівні зборки насправді, давайте

102
00:04:35,960 --> 00:04:39,320
ще один крок вперед в нашій компіляції, збирання.

103
00:04:39,320 --> 00:04:41,890
Це робота складальником, щоб перетворити код збірки

104
00:04:41,890 --> 00:04:44,740
в об'єкт або машинний код.

105
00:04:44,740 --> 00:04:47,610
Пам'ятайте, що асемблер не виводить зборів;

106
00:04:47,610 --> 00:04:51,080
скоріше, він приймає в збірці і виходи машинний код.

107
00:04:51,080 --> 00:04:54,040
Машинний код є фактичним 1 і 0, що процесор може

108
00:04:54,040 --> 00:04:57,290
розумію, хоча в нас ще є трохи залишив роботу

109
00:04:57,290 --> 00:04:59,380
перш ніж ми зможемо виконати нашу програму.

110
00:04:59,380 --> 00:05:01,400
Давайте збирати наші збірки коду, передавши

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

112
00:05:04,080 --> 00:05:06,410
Тепер давайте подивимося, що знаходиться в зібраному файл.

113
00:05:06,410 --> 00:05:09,220
>> Добре, що не допомагає нам дуже багато.

114
00:05:09,220 --> 00:05:11,340
Пам'ятайте, що машина коду нулів і одиниць, що

115
00:05:11,340 --> 00:05:13,240
Ваш комп'ютер може зрозуміти.

116
00:05:13,240 --> 00:05:16,080
Це не означає, що це легко для нас, щоб зрозуміти.

117
00:05:16,080 --> 00:05:19,160
Так як саме низький рівень складання?

118
00:05:19,160 --> 00:05:21,480
Це майже ідентично об'єктний код.

119
00:05:21,480 --> 00:05:24,300
Перехід від збірки в об'єктний код набагато більше

120
00:05:24,300 --> 00:05:27,540
Переклад, ніж перетворення, тому

121
00:05:27,540 --> 00:05:29,310
ніхто не може розглянути асемблеру

122
00:05:29,310 --> 00:05:31,400
робити будь-які фактичні компіляції.

123
00:05:31,400 --> 00:05:34,110
Насправді, це досить легко вручну переводити з

124
00:05:34,110 --> 00:05:36,050
збірки у машинний код.

125
00:05:36,050 --> 00:05:39,040
Дивлячись на збірку для основної функції, що перша лінія

126
00:05:39,040 --> 00:05:42,100
буває, щоб відповідати шістнадцяткове 0x55.

127
00:05:42,100 --> 00:05:45,470
У двійковій, це 1010101.

128
00:05:45,470 --> 00:05:49,300
У другому рядку відбувається відповідають шістнадцятковій 0x895.

129
00:05:49,300 --> 00:05:51,290
А на наступний, 0x56.

130
00:05:51,290 --> 00:05:53,730
Враховуючи порівняно просту таблицю, ви можете переводити

131
00:05:53,730 --> 00:05:57,130
збірку в коді, що машини можуть зрозуміти теж.

132
00:05:57,130 --> 00:05:58,810
>> Так що один залишився крок в

133
00:05:58,810 --> 00:06:01,150
компіляцію, яка пов'язує.

134
00:06:01,150 --> 00:06:04,530
Зразки поєднує в собі купу об'єктних файлів в один великий файл

135
00:06:04,530 --> 00:06:06,380
що ви реально можете виконати.

136
00:06:06,380 --> 00:06:08,570
Зразки дуже залежить від системи.

137
00:06:08,570 --> 00:06:11,030
Таким чином, найпростіший спосіб отримати Clang просто зв'язати об'єкт

138
00:06:11,030 --> 00:06:13,920
Файли Разом є дзвонити Clang на всіх файлів, які

139
00:06:13,920 --> 00:06:15,190
Ви хочете, щоб зв'язати разом.

140
00:06:15,190 --> 00:06:18,740
Якщо ви вкажете. Про файлах, то не потрібно буде переробляти,

141
00:06:18,740 --> 00:06:21,680
компілювати і збирати всі ваші вихідним кодом.

142
00:06:21,680 --> 00:06:23,960
Давайте кидати математичні функції в нашому файлі, так що у нас є

143
00:06:23,960 --> 00:06:25,210
щось, щоб зв'язати дюйма

144
00:06:34,220 --> 00:06:37,010
Тепер давайте збирати його назад в об'єктний код і

145
00:06:37,010 --> 00:06:38,260
дзвоніть Clang на ньому.

146
00:06:40,560 --> 00:06:41,420
Ой.

147
00:06:41,420 --> 00:06:43,790
Так як ми включали математичні функції, нам треба зв'язати в

148
00:06:43,790 --> 00:06:46,610
математичну бібліотеку з-лм.

149
00:06:46,610 --> 00:06:48,990
>> Якщо ми хочемо зв'язати воєдино купу. Висновку файлів, які ми

150
00:06:48,990 --> 00:06:51,420
написав на наші власні, ми б просто вказати їх усі в

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

152
00:06:52,460 --> 00:06:55,320
Обмеженням є те, що тільки один з цих файлів повинні

153
00:06:55,320 --> 00:06:57,790
насправді визначити основні функції, або

154
00:06:57,790 --> 00:06:59,930
отриманий виконуваний файл не знаєте з чого почати

155
00:06:59,930 --> 00:07:00,910
працює ваш код.

156
00:07:00,910 --> 00:07:03,360
У чому різниця між зазначенням файл по посиланню в

157
00:07:03,360 --> 00:07:06,600
з-л, а просто вказавши файл безпосередньо?

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

159
00:07:07,440 --> 00:07:09,850
Це просто, що Clang відбувається точно знати, який файл

160
00:07:09,850 --> 00:07:12,560
щось на зразок-LM відбувається ставляться.

161
00:07:12,560 --> 00:07:14,700
Якби ви знали, що файл самостійно, ви можете вказати його

162
00:07:14,700 --> 00:07:15,930
в явному вигляді.

163
00:07:15,930 --> 00:07:18,990
Просто пам'ятайте, що всі л прапори повинні прийти в кінці

164
00:07:18,990 --> 00:07:20,770
Вашого клієнта попит.

165
00:07:20,770 --> 00:07:22,300
>> І це все, що потрібно зробити.

166
00:07:22,300 --> 00:07:24,940
Якщо ви просто запустіть Clang на деякі файли, це те, що це

167
00:07:24,940 --> 00:07:26,350
насправді робить.

168
00:07:26,350 --> 00:07:29,490
Мене звуть Боб Боуден, і це CS50.