C : , , , /

Back to Outline 0% limit used Upgrade C++: Основи, Змінні, Типи, Введення/Виведення 7 modules•40 lessons• View outline 0% limit used Upgrade 1Урок 1: Історія C++: Від C до Сучасного C++ 2Урок 2: Компіляція та Виконання C++ Коду: Під Капотом 3Урок 3: Структура C++ Програми: Функція main() та Директиви Препроцесора 4Урок 4: Змінні: Оголошення, Ініціалізація та Область Видимості 5Урок 5: Практика: Написання Першої Програми "Hello, World!" та Експерименти зі Змінними 0% of the daily limit used 0% of the daily limit used Outline Map 0% Completed Модуль 1: Вступ до C++ та Історія Змінних 1 Модуль 2: Основні Типи Даних та Оператори 2 Модуль 3: Введення та Виведення Даних 3 Модуль 4: Керування Потоком Виконання: Умови та Цикли 4 Модуль 5: Розширені Типи Даних та Оператори 5 Модуль 6: Вказівники та Управління Пам'яттю 6 By clicking “Accept All Cookies”, you agree to the storing of cookies on your device to enhance site navigation, analyze site usage, and assist in our marketing efforts. Reject All Accept All Cookies Cookies Settings.

Модуль 7: Case Study: Розробка Простої Гри "Вгадай Число" 7 Lesson 2 of 40 Mark as Done Урок 2: Компіляція та Виконання C++ Коду: Під Капотом Компіляція та виконання коду C++ є фундаментальним процесом, який перетворює написаний вами код у виконуваний файл, який може бути запущений на вашому комп'ютері. Розуміння цього процесу "під капотом" дає вам глибше розуміння того, як працює C++, дозволяє ефективніше налагоджувати код і оптимізувати його для кращої продуктивності. Цей урок розкриє кожен етап компіляції та виконання, щоб ви могли повністю зрозуміти, що відбувається з вашим кодом. Етапи Компіляції C++ Процес компіляції C++ коду складається з кількох етапів, кожен з яких виконує певну функцію. Ось основні етапи: 1. Препроцесинг: 2. Компіляція: 3. Асемблювання: 4. Лінкування: Препроцесинг Препроцесор обробляє директиви, що починаються з #, такі як #include, #define, #ifdef тощо. Він виконує наступні дії: Включення файлів заголовків: Замінює директиву #include вмістом вказаного файлу. Наприклад, #include <iostream> вставляє код з файлу iostream, який містить оголошення для стандартних потоків введення/ виведення. Розгортання макросів: Замінює макроси, визначені за допомогою #define, їхніми відповідними значеннями. Наприклад, якщо у вас є #define PI 3.14159, препроцесор замінить кожне входження PI на 3.14159. Умовна компіляція: Видаляє або зберігає певні частини коду на основі умов, заданих директивами #ifdef, #ifndef, #if, #else, #endif. Це дозволяє компілювати різний код залежно від платформи, конфігурації або інших факторів. Видалення коментарів: Видаляє всі коментарі з коду. Приклад: Розглянемо простий C++ код: cpp #include <iostream> #define MESSAGE "Hello, World!" int main() Після препроцесингу цей код може виглядати приблизно так (залежно від вмісту iostream): cpp // Вміст iostream (спрощено) namespace std int main() Директива #include <iostream> була замінена вмістом файлу iostream, а макрос MESSAGE був розгорнутий. Компіляція На етапі компіляції препроцесований код перетворюється на асемблерний код. Компілятор аналізує код, перевіряє синтаксичні та семантичні помилки, і генерує відповідні інструкції асемблера для кожної операції. Синтаксичний аналіз: Компілятор перевіряє, чи відповідає код правилам граматики C++. AI Instructor Hello, how can I help you today? Some questions you might have about this lesson. Які існують альтернативні лінкери, окрім стандартного? Як можна переглянути асемблерний код, згенерований компілятором? Які існують інструменти для автоматизації процесу збірки проєктів C++? Як впливає використання шаблонів на процес компіляції? Ask AI anything about the lesson... By clicking “Accept All Cookies”, you agree to the storing of cookies on your device to enhance site navigation, analyze site usage, and assist in our marketing efforts..

Семантичний аналіз: Компілятор перевіряє, чи має код сенс. Наприклад, чи використовуються змінні правильно, чи відповідають типи даних операціям, які над ними виконуються. Генерація коду: Компілятор перетворює код C++ на асемблерний код, який є низькорівневою мовою, зрозумілою для процесора. Приклад: Для попереднього прикладу, асемблерний код (який залежить від архітектури процесора та компілятора) може виглядати приблизно так: assembly ; Асемблерний код (спрощено)section .data message db "Hello, World!", 0section .text global mainmain: ; Цей код містить інструкції для процесора, які виконують виведення повідомлення "Hello, World!" на екран. Асемблювання Асемблер перетворює асемблерний код на об'єктний код. Об'єктний код є машинним кодом, але він ще не є повністю готовим до виконання, оскільки може містити посилання на зовнішні функції або змінні, які визначені в інших файлах. Перетворення інструкцій: Асемблер перетворює кожну інструкцію асемблера на відповідний машинний код. Створення таблиці символів: Асемблер створює таблицю символів, яка містить інформацію про всі функції та змінні, визначені у файлі. Ця таблиця використовується лінкером для зв'язування об'єктних файлів. Приклад: Об'єктний код є бінарним файлом, який містить машинний код та таблицю символів. Він не є читабельним для людини. Лінкування Лінкер об'єднує один або декілька об'єктних файлів в один виконуваний файл або бібліотеку. Він також вирішує всі посилання на зовнішні функції та змінні, знаходячи їх визначення в інших об'єктних файлах або бібліотеках. Зв'язування об'єктних файлів: Лінкер об'єднує код з різних об'єктних файлів в один виконуваний файл. Вирішення посилань: Лінкер знаходить визначення всіх зовнішніх функцій та змінних, які використовуються в коді, і замінює посилання на ці функції та змінні їхніми адресами. Додавання коду запуску: Лінкер додає до виконуваного файлу код запуску, який виконується при запуску програми. Цей код ініціалізує середовище виконання та викликає функцію main(). Приклад: Якщо ваша програма використовує функції з бібліотеки iostream, лінкер зв'яже ваш об'єктний файл з об'єктним файлом бібліотеки iostream, щоб ваш код міг викликати функції, такі як std::cout. Виконання C++ Коду Після того, як код C++ скомпільовано та злінковано, ви отримуєте виконуваний файл. Процес виконання цього файлу включає наступні кроки: 1. Завантаження: Операційна система завантажує виконуваний файл у пам'ять. 2. Виконання: Процесор виконує інструкції машинного коду, що містяться у файлі, починаючи з коду запуску, який викликає функцію main(). 3. Взаємодія з операційною системою: Програма може взаємодіяти з операційною системою для виконання різних операцій, таких як введення/виведення, виділення пам'яті, створення процесів тощо. 4. Завершення: Після завершення виконання функції main(), програма завершується, і операційна система звільняє пам'ять, яку вона використовувала. Практичні Приклади Розглянемо більш складний приклад, який ілюструє процес компіляції та виконання. Припустимо, у вас є два файли: main.cpp та functions.cpp. main.cpp: cpp #include <iostream> #include "functions.h" int main() functions.h: cpp By clicking “Accept All Cookies”, you agree to the storing of cookies on your device to enhance site navigation, analyze site usage, and assist in our marketing efforts..

AI can make mistakes, check important info. #ifndef FUNCTIONS_H #define FUNCTIONS_H int add(int a, int b); #endif functions.cpp: cpp #include "functions.h" int add(int a, int b) Процес компіляції та виконання буде виглядати наступним чином: 1. Препроцесинг: Препроцесор обробляє main.cpp та functions.cpp, включаючи iostream та functions.h відповідно. 2. Компіляція: Компілятор перетворює main.cpp та functions.cpp на асемблерний код. 3. Асемблювання: Асемблер перетворює асемблерний код на об'єктні файли main.o та functions.o. 4. Лінкування: Лінкер об'єднує main.o та functions.o в один виконуваний файл, наприклад, program. Він також зв'язує код з бібліотекою iostream. 5. Виконання: Операційна система завантажує program у пам'ять та запускає його. Програма викликає функцію add(), виводить результат на екран та завершується. Вплив на Розробку Розуміння процесу компіляції та виконання C++ коду має важливе значення для розробників: Налагодження: Знання етапів компіляції допомагає зрозуміти, де можуть виникати помилки. Наприклад, помилки препроцесора виникають через неправильні директиви #include або #define, а помилки компіляції виникають через синтаксичні або семантичні помилки в коді. Оптимізація: Розуміння того, як компілятор генерує код, дозволяє писати код, який легше оптимізувати. Наприклад, використання inline функцій може зменшити витрати на виклик функцій. Збірка проєктів: Знання процесу лінкування дозволяє правильно організовувати проєкти, використовувати бібліотеки та вирішувати залежності. Вправи 1. Створіть програму, яка складається з декількох файлів (.cpp та .h). Спробуйте скомпілювати її, використовуючи різні опції компілятора (наприклад, -c, -o). 2. Дослідіть, як різні рівні оптимізації компілятора (наприклад, -O0, -O1, -O2, -O3) впливають на розмір та продуктивність виконуваного файлу. 3. Вивчіть, як використовувати статичні та динамічні бібліотеки у ваших проєктах C++. Розуміння процесу компіляції та виконання C++ коду є важливим кроком до глибшого розуміння мови та ефективної розробки програмного забезпечення. Test My Knowledge Previous Lesson Next Lesson AI can make mistakes, check important info. By clicking “Accept All Cookies”, you agree to the storing of cookies on your device to enhance site navigation, analyze site usage, and assist in our marketing efforts..