Prevođenje C, C++ i Fortran programa u izvršni kod

GNU Compiler Collection (GCC) je najkorišteniji otvoreni skup program-prevoditelja.

• inicijalno je podržavao samo C, pa je GCC bila kratica za GNU C Compiler
• podržava jezike: C (gcc), C++ (g++), Objective-C (gobjc), Objective-C++ (gobjc++), Fortran (gfortran), Java (gcj), Ada (gnat) i Go (gccgo)

Clang i LLVM čine alternativu GCC-u.

• razvoj je započeo na University of Illinois at Urbana-Champaign, danas ga dobrim dijelom sponzorira Apple
• Clang podržava C, Objective-C (clang), C++ i Objective-C++ (clang++), a LLVM ima dodatke koji podržavaju i druge programske jezike

Izrada biblioteka i povezivanje

Biblioteka (engl. library) je kolekcija resursa (funkcija, klasa, konstanti, ...) koju programi mogu koristiti. Biblioteke omogućuju višestruko iskorištenje koda.

Biblioteke se razlikuju od uobičajenih programa po tome što nemaju funkciju main(). Primjerice, od dvije datoteke bibl1.cpp sadržaja

void set_value1 (int *num)
{
  *num = 10;
}

i bibl2.cpp sadržaja

void set_value2 (int *num)
{
  *num = 20;
}

datoteka zaglavlja bibl.h je oblika

void set_value1 (int *num);
void set_value2 (int *num);

dok datoteka programa mainprog.cpp koji koristi te dvije funkcije može biti oblika

#include <iostream>
#include "bibl.h"

int main ()
{
  int a, b;
  set_value1 (&a);
  set_value2 (&b);
  std::cout << "a=" << a << " b=" << b << std::endl;
  return 0;
}

Povezivanje (engl. linking) podrazumijeva povezivanje s bibliotečnim datotekam.

• statičko povezivanje (engl. static linking) u izvršnu datoteku uključuje sve potrebne dijelove bibliotečnih datoteka
• dinamičko povezivanje (engl. dynamic linking) u izvršnu datoteku stavlja samo poveznice na bibliotečne datoteke

Statičko povezivanje u gornjem primjeru izveli bismo na način:

$ g++ -c bibl1.cpp bibl2.cpp
$ ar rcs libbibl.a bibl1.o bibl2.o
$ g++ -static -o mainprog mainprog.cpp -L. -lbibl
$ ./mainprog

Program ar je arhiver, donekle sličan tar-u koji već poznajemo. On ovdje služi za stvaranje statičke biblioteke, datoteke s ekstenzijom .a.

Parametar -L kod g++-a navodi dodatnu putanju u kojoj treba tražiti biblioteke (pored predefiniranih na sustavu), a parametar -l navodi se jednom ili više puta zajedno s imenom biblioteke na koju je potrebno povezati program. Poredak parametara je značajan; više detalja ima u komentaru Paula Pluzhnikova na temu linking problems and order (Google grupa gnu.gcc.help).

Dinamičko povezivanje u datotekama primjera izveli bismo na način:

$ g++ -fPIC -c bibl1.cpp bibl2.cpp
$ g++ -shared -Wl,-soname,libbibl.so.1 -o libbibl.so.1.0 bibl1.o bibl2.o
$ ln -sf libbibl.so.1.0 libbibl.so
$ ln -sf libbibl.so.1.0 libbibl.so.1
$ g++ -o mainprog -L. mainprog.cpp -lbibl
$ export LD_LIBRARY_PATH=.
$ ./mainprog

Parametar -fPIC osigurava da je strojni kod koji GCC stvara prevođenjem neovisan o o položaju u memoriji, što omogućava dijeljenje istog od većeg broja programa.

Biblioteka u primjeru ima verziju 1.0, što se vidi iz njezinog imena. Simboličke poveznice se stvaraju kako bismo joj mogli pristupiti i programi koji traže istoimenu biblioteku navođenjem samo verzije 1, te programi koji traže istoimenu biblioteku bez da navode verziju.

Varijabla okoline LD_LIBRARY_PATH navodi dodatne putanje (pored onih predefiniranih na sustavu) u kojima je potrebno tražiti biblioteke.

Alat make

Alat make "automatski" izgrađuje izvršne programe i bibliotečne datoteke iz izvornog koda.

• može raditi pomoću instrukcija zadanih u datoteci Makefile
• može raditi na temelju predefiniranih ciljeva na temelju imena datoteka, u slučaju da se Makefile ne koristi
• postoje dvije inačice koje nisu 100% kompatibilne: BSD Make i GNU Make

make cilj (engl. target) je imenovani niz naredbi koje su potrebne za izgradnju određene ciljne datoteke (najčešće neke vrste izvršne datoteke)

• navedeni u Makefile datoteci, naziv Makefile ili GNUmakefile
• brojni primjeri Makefile datoteka mogu se pronaći na Wikipedijinoj stranici i drugdje

Makefile se sastoji od jednog ili više ciljeva, koji mogu imati druge ciljeve kao svoje komponente.

target [target ...]: [component ...]
  [command 1]
      .
      .
      .
  [command n]

Makefile varijable slične su varijablama ljuske; primjer:

• zadavanje NAME = mojprogram, pozivanje sa $(NAME)
• zadavanje VERSION = 3.2, pozivanje sa $(VERSION)
• nazivaju se i makroi, zbog mogućnosti ekspanzije: WHATSNEW_FILE_NAME = NEWS-$(VERSION)

Author: Vedran Miletić