Գրադարանների հրաշքների աշխարհում

Որպես աշխատանքային լեզու կդիտարկենք C++ լեզուն, իսկ որպես կոմպիլյատոր՝ GCC փաթեթի մաս կազմող g++ կոմպիլյատորը։ Նյութում կարող են լինել անճշտություններ, քանի որ ես ո՛չ այդ լեզվի, ո՛չ էլ նշված կոմպիյլատորի հեղինակը չեմ հանդիսանում։

Ամեն ինչ սկսվում է մեկ ֆայլից բաղկացած պարզագույն “Hello, World!” ծրագրից՝

#include <iostream>

int main()

{

std::cout << “Hello, World!\n”;

return 0;

}

Կոմպիլյատորն ակտիվացնելու պարագայում առաջին հերթին կոդն սկսվում է մշակվել նախապրոցեսորի (pre-processor) կողմից։ Այն մի ծրագրային համակարգ է, որի խնդիրն է հանդիսանում ծրագրի կոդում առկա հրամանագրերի կատարումը։ Հրամանագրերը սկսվում են վանդականիշով և պետք է լինեն նախապրոցեսորին հայտնի բառերի բազմությունից։ Մասնավորապես՝ բերված օրինակում առկա է #include հրամանագիրը, որի կատարման ընթացքում նախապրոցեսորը գտնում, բացում է հրամանագրի պարամետրի միջոցով տրված ֆայլը, այն ռեկուրսիվ կերպով ենթարկում է նախամշակման և արդյունքում ստացվածը ֆիզիկապես տեղադրում է մեր կոդի մեջ՝ առաջին տողի փոխարեն։

Արդյունքում ստացվում է ահռելի չափերի հասնող մի ծրագիր, բայց դա վախենալու չէ, քանի որ այդ կոդի մեծ մասը կոմպիլյացիայի հետագա փուլերում անտեսվելու է։

Հաջորդիվ ակտիվանում է թարգմանիչը, որը C++ լեզվից կոդը թարգմանում է համապատասխան պրոցեսորի ասեմբլեր լեզվին, օրինակ՝ X86 assembly լեզվին։ Այդ ընտրությունը կատարում է ծրագրավորողը՝ ելնելով իր ծրագրի թիրախային համակարգի ճարտարապետությունից։

Հաջորդ քայլով ասեմբլեր կոչվող կոմպոնենտը մշակում է ստացված ֆայլը՝ նրանից ստանալով օբյեկտային ֆայլ։ Այն արդեն չի պարունակում տեքստային կոդ։ Ծրագրի կոդը թարգմանվում է մեքենայական լեզվի։ Սակայն, բացի կոդից, օբյեկտային ֆայլում զետեղվում է նաև մի աղյուսակ, որի մեջ նշված է լինում նախնական կոդում առկա ֆունկցիաների և փոփոխականների մասին տեղեկատվություն։ Մասնավորապես՝ աղյուսակից կարելի է տեսնել, թե կոնկրետ ինչ ֆունկցիաներ և փոփոխականներ կան սահմանված այդ ֆայլում, ինչ հասցեներ ունեն դրանք։ Ինչպես նաև, կարելի է տեսնել, թե ինչեր օգտագործված՝ չլինելով հայտարարված այդ կոդում։ Այդ աղյուսակին անվանենք սիմվոլների աղյուսակ։

Մեր օրինակում սիմվոլների աղյուսակում կլինի ինֆորմացիա main() ֆունկցիայի և ostream կլասում առկա որոշ ֆունկցիաների մասին։ Առաջինը հենց հատյարարված է մեր կոդում, այսինքն աղյուսակում կունենա հստակ հասցե, իսկ մնացածների հաշվով հայտնի կլինի, որ նրանք օգտագործված են, բայց հայտարարված չեն մեր կողմից (տե՛ս պատկեր 1)։ Պատկերում բերված արդյունքը ստացվել է mc — Midnight Commander ծրագրի դիտորդ (viewer) կոմպոնենտի կիրառմամբ։