Kas ir priekšapstrādātājs?

Parasti, kad kāds skaitļošanā atsaucas uz procesoru, tas nozīmē kaut kādu silīcija mikroshēmu, kas veic aprēķinus. P CPU, GPU, APU, NPU un daudzos citos loģisko mikroshēmu veidos apzīmē “apstrādi”, ti, centrālo procesoru. Katrs no tiem ir noteikta veida procesors, kas optimizēts tā konkrētajai funkcijai. Tomēr priekšprocesoram nav nekāda sakara ar tādiem fiziskiem procesoriem kā CPU vai GPU. Tā vietā tas ir programmēšanas termins, kas īpaši attiecas uz apkopotajām valodām.

Kas ir kompilators?

Kompilators ir programmatūras daļa, kas mašīnkodā apkopo noteiktu programmēšanas valodu. Visas programmēšanas valodas ir jāpārvērš mašīnkodā, jo cilvēkam lasāmās instrukcijas, kas veido lietojamās programmēšanas valodas, dators nevar tieši izpildīt. Daži no tiem ir paredzēti interpretēšanai lidojuma laikā, kad kods tiek palaists. Šī pieeja ir ļoti elastīga, ļaujot viegli veikt nelielas izmaiņas. Tomēr daudzas citas programmēšanas valodas ir jākompilē, lai tās varētu izpildīt. Mazās programmās tas ne vienmēr prasa ilgu laiku. Tomēr ar lielākām programmām kompilācija var ilgt minūtes vai pat stundas.

Tātad, kāpēc jūs vēlaties izmantot valodu, kas ir jāapkopo? Nu, ir grūtāk veikt reverso inženieriju. Interpretētajām programmēšanas valodām kods bieži tiek izplatīts tāds, kāds tas ir, padarot to viegli “nozagt”. Uzņēmumiem, kas vēlas aizsargāt savu intelektuālo īpašumu, kompilēšana ievieto sarežģītu un neuzticamu reversās inženierijas darbību, lai redzētu faktisko kodu. Arī kompilētā programmatūra mēdz būt mazāka, jo tā ir optimizēta izpildei. Tā īsti nav problēma ar maziem skriptiem, taču, strādājot ar lielu programmatūru, simtiem megabaitu vai pat gigabaitu lielumu, tam var būt ievērojama ietekme.

Tātad, ko dara priekšapstrādātājs?

Priekšprocesors ir utilīta, kas tiek palaists kods pirms tā kompilēšanas. Parasti kompilators automātiski izsauks priekšprocesoru, kad tas sākas, tomēr tos var palaist arī atsevišķi. Priekšapstrādātāja uzdevums ir iestatīt kodu tieši tā, kā paredzēts. Tas galvenokārt tiek darīts, veicot meklēšanas un aizstāšanas funkcijas.

Piemēram, C valodā ir standarta prakse izmantot vairākas standarta bibliotēkas. Šīs bibliotēkas nosaka virkni funkciju, kas nodrošina standarta funkcionalitāti. Lai importētu šīs bibliotēkas, tiek izmantots atslēgvārds “#include”, kam seko bibliotēkas nosaukums. Priekšapstrādātājs meklē kodā tādus paziņojumus kā “#include” un aizstāj tos. “#include” gadījumā priekšapstrādātājs ievieto visu norādītās bibliotēkas saturu.

Tas ļauj saglabāt faktiski uzrakstīto kodu viegli lasāmu, vienlaikus izmantojot arī daudzus jaudīgus un jau esošus rīkus. Tas pasargā jūs no nepieciešamības no jauna izgudrot riteni katrai lietojumprogrammai vai ielīmēt dažas vai visas bibliotēkas koda bāzē.

Vēl viens potenciāls priekšprocesora izmantošanas veids ir noteiktas funkcionalitātes noņemšana vai pievienošana atkarībā no būvēšanas nolūka. Piemēram, ja vēlaties pārbaudīt jaunu būvējumu, var būt ļoti noderīgi iekļaut virkni atkļūdošanas darbību. Tie ne tikai nav nepieciešami laidiena būvējumos, bet tie faktiski padara apkopoto programmatūru lielāku. Priekšapstrādātājs var pārbaudīt kompilatora argumentus un noteikt, vai noteikta funkcionalitāte ir jāiekļauj vai jāignorē. Līdzīgi kā šis, priekšapstrādātājs parasti izņem komentārus pirms kompilatora, jo tos nevajadzētu iekļaut būvniecībā.

Secinājums

Priekšprocesors ir kompilatora palaists rīks, lai manipulētu ar kodu, pirms tas faktiski tiek kompilēts. Lai gan priekšapstrādātāju var izsaukt atsevišķi, to parasti sauc par kompilācijas procesa daļu. Priekšapstrādātājs meklē noteiktas definētas virknes un aizstāj tās ar standarta saturu. Komentārus neaizstāj, bet priekšrakstiem, kas ietver ārējās bibliotēkas, priekšapstrādātājs aizvieto priekšrakstu ar faktiskās bibliotēkas saturu. Priekšapstrādātājs var arī izmantot kompilēšanas laika argumentus, lai nodrošinātu noteiktu funkcionalitāti. To bieži izmanto, lai iekļautu vai izslēgtu atkļūdošanas funkcionalitāti testa vai laidiena būvējumos.