C++ : Компиляция и компоновка (линковка)
С++ — компилируемый язык. Поэтому прежде чем запускать написанную программу, нам нужно превратить текстовые файлы с исходным кодом в машинный код, который понятен компьютеру.
В этом уроке мы узнаем, что такое компилятор. Также разберем, как происходит процесс компиляции, который можно разбить на две стадии: компиляция и компоновка.
Компиляция
Чтобы скомпилировать программу на C++, мы используем специальную программу. Она последовательно просматривает каждый файл исходного кода (.cpp) и выполняет две важные задачи:
-
Проверяет код на соответствие правилам языка C++. В противном случае компилятор выдаст ошибку и номер соответствующей строки, чтобы помочь точно определить, что нужно исправить. Процесс компиляции будет прерван, пока ошибка не будет исправлена
-
Переводит исходный код C++ в файл машинного кода, называемый объектным файлом
Объектные файлы обычно имеют имена name.o или name.obj, где name совпадает с именем файла .cpp, из которого он был создан.
Если бы в вашей программе было бы три файла .cpp, компилятор сгенерировал бы три объектных файла.
Компиляторы C++ доступны для многих операционных систем. Например, в стандартной поставке многих дистрибутивов Linux есть компилятор gcc. В Windows можно пользоваться IDE Visual Studio — в нее уже встроен компилятор и система сборки.
Компоновка
После того, как компилятор создал один или несколько объектных файлов, включается другая программа — компоновщик или линкер. Работа компоновщика состоит из трех частей:
-
Берет все объектные файлы, сгенерированные компилятором, и объединяет их в единую исполняемую программу
-
Помимо возможности связывать объектные файлы компоновщик также может связывать файлы библиотек. Файл библиотеки — это набор предварительно скомпилированного кода, который был упакован для повторного использования в других программах
-
Обеспечивает правильное разрешение всех межфайловых зависимостей. Например, если мы определяем что-то в одном файле
.cpp, а затем используем это в другом файле.cpp, компоновщик соединит их вместе. Если компоновщик не может связать ссылку с чем-то с ее определением, мы получим ошибку компоновщика, и процесс линковки прервется
Системы сборки
Когда проект содержит десятки и даже сотни файлов с исходным кодом, процесс его сборки надо автоматизировать. Здесь на помощь приходят системы сборки, которые автоматически запускают все нужные команды, чтобы скомпилировать и скомпоновать все файлы проекта. В итоге на выходе получается один исполняемый файл.
Одной из таких систем является утилита Make и Makefile. В Makefile описываются все цели и зависимости проекта, а утилита Make смотрит в этот файл и запускает компилятор с соответствующими командами.
Еще одна популярная система сборки проектов — утилита CMake, которая работает поверх Make. Она отличается своей кроссплатформенностью и позволяет делать сборки под различные операционные системы.
Компиляции и сборка программы не менее важный процесс, чем написание самой программы.
Задание
Выведите на экран число 9780262531962.
Полезное
"Если в редакторе есть запись
// BEGINи// END, то код нужно писать между этими строчками."
Упражнение не проходит проверку — что делать? 😶
Если вы зашли в тупик, то самое время задать вопрос в «Обсуждениях». Как правильно задать вопрос:
- Обязательно приложите вывод тестов, без него практически невозможно понять что не так, даже если вы покажете свой код. Программисты плохо исполняют код в голове, но по полученной ошибке почти всегда понятно, куда смотреть.
В моей среде код работает, а здесь нет 🤨
Тесты устроены таким образом, что они проверяют решение разными способами и на разных данных. Часто решение работает с одними входными данными, но не работает с другими. Чтобы разобраться с этим моментом, изучите вкладку «Тесты» и внимательно посмотрите на вывод ошибок, в котором есть подсказки.
Мой код отличается от решения учителя 🤔
Это нормально 🙆, в программировании одну задачу можно выполнить множеством способов. Если ваш код прошел проверку, то он соответствует условиям задачи.
В редких случаях бывает, что решение подогнано под тесты, но это видно сразу.
Прочитал урок — ничего не понятно 🙄
Создавать обучающие материалы, понятные для всех без исключения, довольно сложно. Мы очень стараемся, но всегда есть что улучшать. Если вы встретили материал, который вам непонятен, опишите проблему в «Обсуждениях». Идеально, если вы сформулируете непонятные моменты в виде вопросов. Обычно нам нужно несколько дней для внесения правок.
Кстати, вы тоже можете участвовать в улучшении курсов: внизу есть ссылка на исходный код уроков, который можно править прямо из браузера.
Ваше упражнение проверяется по этим тестам
1#include "test_helper.h"
2
3TEST_CASE("testing solution") {
4 std::string expected = "9780262531962\n";
5 std::string actual = get_output(sizeof(expected));
6
7 CHECK(actual == expected);
8}
9Решение учителя откроется через:
