Kaj je predprocesor?

Na splošno, ko nekdo omenja procesor v računalništvu, misli na nekakšen silicijev čip, ki izvaja izračune. P v CPU, GPU, APU, NPU in številnih drugih oblikah logičnih čipov pomeni »procesiranje«, tj. centralno procesno enoto. Vsak od njih je posebna vrsta procesorja, optimizirana za svojo specifično funkcijo. Predprocesor pa nima nobene zveze s fizičnimi procesorji, kot sta CPE ali GPE. Namesto tega je programski izraz, ki se posebej nanaša na prevedene jezike.

Kaj je prevajalnik?

Prevajalnik je del programske opreme, ki prevede določen programski jezik v strojno kodo. Vse programske jezike je treba pretvoriti v strojno kodo, saj človeku berljivih navodil, ki sestavljajo uporabne programske jezike, računalnik ne more neposredno izvesti. Nekateri so zasnovani tako, da jih je treba interpretirati sproti, ko se koda izvaja. Ta pristop je zelo prilagodljiv, zato je enostavno narediti manjše spremembe. Številne druge programske jezike pa je treba prevesti, da se lahko izvajajo. Pri majhnih programih to ne traja nujno dolgo. Pri večjih programih pa lahko prevajanje traja nekaj minut ali celo ur.

Zakaj bi torej želeli uporabljati jezik, ki ga je treba prevajati? No, težje je izvajati obratni inženiring. Interpretirani programski jeziki imajo pogosto svojo kodo distribuirano tako, kot je, kar olajša "krajo". Za podjetja, ki želijo zaščititi svojo intelektualno lastnino, prevajanje vstavi zapleten in nezanesljiv korak obratnega inženiringa, da vidijo dejansko kodo. Prevedena programska oprema je običajno tudi manjša, saj je bila optimizirana za izvajanje. Pri majhnih skriptih to v resnici ni težava, toda ko imate opravka z veliko programsko opremo, veliko več sto megabajtov ali celo gigabajtov, ima to lahko opazen učinek.

Kaj torej počne predprocesor?

Predprocesor je pripomoček, ki se izvaja nad kodo, preden se ta prevede. Običajno bo prevajalnik samodejno poklical predprocesor, ko se zažene, vendar jih je mogoče izvajati tudi ločeno. Naloga predprocesorja je, da nastavi kodo točno tako, kot je predvideno. To počne predvsem z izvajanjem funkcij iskanja in zamenjave.

V C je na primer standardna praksa uporaba številnih standardnih knjižnic. Te knjižnice definirajo vrsto funkcij, ki zagotavljajo standardno funkcionalnost. Za uvoz teh knjižnic se uporabi ključna beseda »#include«, ki ji sledi ime knjižnice. Predprocesor po kodi išče stavke, kot je »#include«, in jih nadomesti. V primeru »#include« predprocesor vstavi celotno vsebino podane knjižnice.

To vam omogoča, da je dejansko napisana koda lahko berljiva, hkrati pa uporabljate številna zmogljiva in že obstoječa orodja. Prihrani vam, da vam ni treba znova izumljati kolesa za vsako aplikacijo ali prilepiti nekaj ali celotno knjižnico v osnovo kode.

Druga možna uporaba predprocesorja je odstranjevanje ali dodajanje določene funkcionalnosti, odvisno od namena gradnje. Na primer, če želite preizkusiti novo gradnjo, je lahko zelo koristno, če vključite vrsto korakov za odpravljanje napak. Ne samo, da te niso potrebne v različicah izdaje, ampak dejansko povečajo prevedeno programsko opremo. Predprocesor lahko preveri argumente prevajalnika in ugotovi, ali je treba določeno funkcionalnost vključiti ali prezreti. Podobno kot to, bo predprocesor običajno odstranil komentarje pred prevajalnikom, saj ti ne bi smeli biti vključeni v gradnjo.

Zaključek

Predprocesor je orodje, ki ga izvaja prevajalnik za manipulacijo kode, preden se ta dejansko prevede. Medtem ko je predprocesor mogoče poklicati ločeno, se običajno kliče kot del procesa prevajanja. Predprocesor išče določene definirane nize in jih nadomesti s standardno vsebino. Za komentarje ni zamenjave, vendar za stavke, ki vključujejo zunanje knjižnice, predprocesor zamenja stavek z vsebino dejanske knjižnice. Predprocesor lahko sprejme tudi argumente v času prevajanja, da zapre določeno funkcionalnost. To se pogosto uporablja za vključitev ali izključitev funkcije za odpravljanje napak iz preizkusnih ali izdajnih različic.