C ++ - Compiler erklärt: Was ist der Compiler und wie verwenden Sie ihn?

Einführung in C ++ - Compiler

Um mit C ++ zu beginnen, müssen Sie ein wenig über Compiler und die Ausführung von C ++ auf Ihrem Computer lernen.

Letztendlich verstehen Computer nur eine Sprache, die Maschinensprache. Die Maschinensprache besteht vollständig aus Binärbits oder Nullen und Einsen.

Während es möglich wäre, binär zu programmieren, wäre es unglaublich mühsam und zeitaufwändig. Also haben wir Menschen Programmiersprachen entwickelt, um die Entwicklung von Software zu vereinfachen.

Assemblersprache ist eine direkte 1 zu 1 mit Maschinensprache. Sprachen wie C, C ++ und COBOL sind etwas höher und müssen kompiliert werden. Es geht noch höher. Sprachen wie JavaScript und Python verfügen über Komponenten, die vor dem Kompilieren in C ++ oder andere einfache Sprachen übersetzt werden, wodurch sie effektiv zu „höheren“ Sprachen als C oder C ++ werden.

Da die Computerarchitektur aus elektronischen Schaltern und Kabeln besteht, die nur mit binären Einsen und Nullen arbeiten können, benötigen Sie einen Compiler, um Ihren Code von C ++ auf hoher Ebene in eine Maschinensprache zu übersetzen, die die CPU verstehen kann.

Wie Compiler funktionieren

Compiler sind Hilfsprogramme, die Ihren Code in ausführbare Maschinencodedateien umwandeln.

Wenn Sie einen Compiler für Ihren Code ausführen, liest der Präprozessor zuerst den Quellcode (die gerade geschriebene C ++ - Datei). Der Präprozessor sucht nach Präprozessoranweisungen (Codezeilen, die mit einem # beginnen). Präprozessoranweisungen bewirken, dass der Präprozessor Ihren Code auf irgendeine Weise ändert (indem er normalerweise eine Bibliothek oder eine andere C ++ - Datei hinzufügt).

Als nächstes arbeitet der Compiler den vorverarbeiteten Code zeilenweise durch und übersetzt jede Zeile in die entsprechende Maschinensprachenanweisung. Dadurch werden auch alle Syntaxfehler aufgedeckt, die in Ihrem Quellcode vorhanden sind, und es wird ein Fehler in die Befehlszeile ausgegeben.

Wenn keine Fehler vorliegen, erstellt der Compiler eine Objektdatei mit der Maschinensprachen-Binärdatei, die für die Ausführung auf Ihrem Computer erforderlich ist. Während die Objektdatei, die der Compiler gerade erstellt hat, wahrscheinlich ausreicht, um etwas auf Ihrem Computer zu tun, ist sie immer noch keine funktionierende ausführbare Datei Ihres C ++ - Programms. Es gibt einen letzten wichtigen Schritt, um ein ausführbares Programm zu erreichen.

C ++ enthält eine umfangreiche Bibliothek, die Sie bei der Ausführung schwieriger Aufgaben wie E / A und Hardwaremanipulation unterstützt. Sie können diese Bibliotheken in Präprozessoranweisungen aufnehmen, aber der Präprozessor fügt sie nicht automatisch Ihrem Code hinzu.

Damit Sie ein endgültiges ausführbares Programm haben, muss ein anderes Dienstprogramm, das als Linker bezeichnet wird, Ihre Objektdateien mit den Bibliotheksfunktionen kombinieren, die zum Ausführen des Codes erforderlich sind.

Stellen Sie sich vor, Sie hätten alle notwendigen Blöcke, um ein Haus zu bauen. Der Compiler hat alle Blöcke erstellt, aber der Linker ist derjenige, der sie alle zusammenhält, um schließlich ein Haus zu erstellen. Sobald dies erledigt ist, haben Sie jetzt eine funktionierende ausführbare Datei!

So kompilieren Sie eine Datei

Angenommen, Sie haben eine C ++ - Datei mit dem Namen helloWorld.cpp

Wenn Sie unter Windows sind

Verwenden und IDE wie CodeBlocks

Es ist so einfach wie das Klicken auf die Schaltflächen zum Erstellen und Ausführen. Sie erstellen eine Datei im Projektordner.

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Verwenden der Eingabeaufforderung

  1. Öffnen einer Entwickler-Eingabeaufforderung - Für diesen Schritt benötigen Sie Microsoft Visual Studio oder eine andere IDE, mit der Sie Ihr Programm über die Befehlszeile kompilieren können. Sie können auch online nach C ++ - Compilern suchen.
  2. Navigieren Sie direkt zum Quellcode
  3. Führen Sie den Compiler in Ihrem Quellcode aus (vorausgesetzt, Sie verwenden den Microsoft Visual Studio-Compiler). cl /EHsc helloWorld.cpp

Dadurch wird nun eine Objektdatei erstellt und automatisch für Sie verknüpft. Wenn Sie in denselben Ordner schauen, wird eine ausführbare Datei hellWorld.exe (beachten Sie die Erweiterung exe) angezeigt.

  1. Geben Sie helloWorldin die Eingabeaufforderung ein, um die ausführbare Datei auszuführen

Alternativ ermöglichen viele IDEs das schnelle Erstellen und Anzeigen Ihres Programms. Dies ist möglicherweise einfacher, da Ihre Windows-Version möglicherweise nicht mit einem Compiler-Dienstprogramm vorinstalliert ist.

Wenn Sie unter Linux oder OSX arbeiten

  1. Öffnen Sie ein Terminalfenster und navigieren Sie zum Quellcodeverzeichnis
  2. Führen Sie den Compiler auf Ihrem Quellcode aus g++ helloWorld.cpp -o helloWorld

Dadurch wird eine Objektdatei erstellt und automatisch für Sie verknüpft. Wenn Sie in den Ordner schauen, sehen Sie eine ausführbare Datei helloWorld.exe (beachten Sie die Erweiterung exe).

  1. Geben Sie ./helloWorlddas Terminalfenster ein, um die ausführbare Datei auszuführen

g ++ ist der Standard-Linux-Compiler und ein großartiges Dienstprogramm. Es wird mit dem Betriebssystem geliefert.

HINWEIS: Um Ihren Code direkt zu kompilieren und auszuführen, führen Sie ihn aus g++ -o helloWorld helloWorld.cpp; ./helloWorld, wenn Sie Ihren Code mehrmals kompilieren und ausführen müssen.

Es gibt verschiedene Arten von Compilern. Die beiden aufgeführten sind die beiden, die normalerweise mit Windows oder Linux / OSX gepackt werden.

Weitere Infos zu C ++

  • Einführung in die C ++ - Programmierung
  • Objektorientierte Programmierung in C ++
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  • So kompilieren Sie Ihren C ++ - Code in VS Code