Скомпилированные программы что это

Прежде чем мы сможем написать нашу первую программу, нам нужно научиться создавать новые программы в нашей интегрированной среде разработки (IDE). В этом уроке мы рассмотрим, как это сделать, а также вы скомпилируете и выполните свою первую программу!

Чтобы написать программу на C++ внутри IDE, мы обычно начинаем с создания нового проекта (мы покажем вам, как это сделать). Проект это контейнер, который содержит все ваши файлы исходного кода, изображения, файлы данных и т. д., необходимые для создания исполняемого файла (или библиотеки, веб-сайта и т. д.), который вы можете запустить или использовать. Проект также сохраняет различные настройки IDE, компилятора и компоновщика, а также запоминает, где вы остановились, чтобы при повторном открытии проекта позже состояние IDE можно было восстановить там, где вы остановились. Когда вы решите скомпилировать свою программу, все это .cpp-файлы в проекте будут скомпилированы и связаны.

Каждый проект соответствует одной программе. Когда вы будете готовы создать вторую программу, вам нужно будет либо создать новый проект, либо перезаписать код в существующем проекте (если вы не хотите его сохранять). Файлы проектов, как правило, специфичны для IDE, поэтому проект, созданный для одной IDE, должен быть воссоздан в другой IDE.

Makefile. Компиляция нескольких файлов с исходным кодом

Создайте новый проект для каждой новой программы, которую вы пишете.
Консольные проекты

Когда вы создаете новый проект, вас обычно спрашивают, какой тип проекта вы хотите создать. Все проекты, которые мы создадим в этом уроке, будут консольными проектами. Консольный проект означает, что мы собираемся создавать программы, которые можно запускать с консоли Windows, Linux или Mac.

Вот скриншот консоли Windows:

По умолчанию консольные приложения не имеют графического интерфейса пользователя (GUI), они печатают текст на консоль, считывают входные данные с клавиатуры и компилируются в автономные исполняемые файлы. Это идеально подходит для изучения C++, потому что он сводит сложность к минимуму и гарантирует, что вещи работают на самых разных системах.

Не волнуйтесь, если вы никогда раньше не пользовались консолью или не знаете, как к ней получить доступ. Мы будем компилировать и запускать наши программы через наши IDE (которые будут вызывать консоль, когда это необходимо).

Рабочие пространства / решения

Когда вы создаете новый проект для своей программы, многие IDE автоматически добавят ваш проект в” рабочую область “или” решение » (термин варьируется в зависимости от IDE). Рабочее пространство или решение-это контейнер, который может содержать один или несколько связанных проектов. Например, если вы пишете игру и хотите иметь отдельный исполняемый файл для одиночной игры и мультиплеера, вам нужно будет создать два проекта. Было бы бессмысленно, чтобы оба этих проекта были полностью независимыми-в конце концов, они являются частью одной и той же игры. Скорее всего, каждый из них будет настроен как отдельный проект в рамках одной рабочей области/решения.

__pycache__ и файлы .pyc

Хотя вы можете добавить несколько проектов в одно решение, мы обычно рекомендуем создавать новую рабочую область или решение для каждой программы, особенно во время обучения. Это проще и меньше шансов, что что-то пойдет не так.

Написание вашей первой программы

Традиционно первой программой, которую программисты пишут на новом языке, является печально

Пожалуйста,

Обработка данных центральным процессором компьютера происходит при помощи машинных кодов, которые сложно воспринимаются человеком. С появлением компилируемых и интерпретируемых языков программирования процесс разработки прикладного ПО существенно упростился. Они относятся к языкам высокого уровня, в составе которых присутствует большое количество лексических и смысловых структур для описания структур данных и операций.

С появлением высокоуровневых языков существенно упростились процедуры портирования ПО. С помощью специальных программ: компиляторов и трансляторов обеспечивается связь приложений с разными операционными системами и аппаратной частью компьютера. Применение таких программных средств обеспечивает независимость высокоуровневых языков от используемой версии операционной системы.

В последние годы появились языки сверхвысокого и ультравысокого уровня, содержащие множество объектов и структур. Они требуют минимум настроек и заметно снижают трудозатраты на разработку прикладного программного обеспечения.

Первый транслятор ПП-1 (Программирующая Программа) была разработана и использована в 1954 году. Уже в следующем году была создана ПП-2 с собственным загрузчиком, отладчиком, библиотекой стандартных процедур. В 1957 году был запущен компилятор для Fortran и после этого высокоуровневые языки стали активно использоваться программистами. Разработчиками последнего является группа специалистов из IBM во главе с Джоном Бэкусом.

В настоящее время в среде специалистов принята следующая классификация высокоуровневых языков по способу выполнения:

• Компилируемые. К этой категории относятся языки C, C++, Object Pascal и другие, использующие для преобразования в машинные инструкции программы-компиляторы. На первом этапе исходный код переводится в объектные модули, на втором происходит их сборка в единый исполняемый файл при помощи линковщика.
• Интерпретируемые. Данную категорию составляют языки типа Forth, Basic и им подобные. Исходный код считывается программой-интерпретатором и выполняется последовательно шаг за шагом.

Помимо перечисленных категорий высокоуровневых языков существуют и иные: компилируемые на базе псевдокода и совмещенные. Первые для обработки исходного кода используют специальные подпрограммы из библиотек. Вторые выполняются в два этапа: сначала происходит компиляция в байт-код языка Java или MSIL (при использовании протоколов технологии .NET), затем промежуточный код интерпретируется в машинный.

Компилируемые языки

Приложения, написанные на одном из высокоуровневых языков для компьютеров или мобильных устройств, представляют собой набор данных и инструкций. Они состоят из синтаксических единиц. В компилируемых языках программирования исходный текст код преобразуется в набор машинных инструкций с помощью специальной программы. Для него создается отдельный файл со своим заголовком либо определенным расширением, он считывается и исполняется операционной системой.

Служебная программа-компилятор, образно говоря, обеспечивает перевод высокоуровневого языка на низкоуровневый и работает следующим образом:

1. Исходный текст прикладной программы трансформируется в машинный код, который состоит из понятных процессору инструкций.
2. Получившийся набор команд и данных записывается в специальный файл, который идентифицируется операционной системой как исполняемый.
3. Программа, записанная в этом файле в двоичном коде, считывается и выполняется центральным процессором.

Компилируемые языки имеют одну особенность: в случае внесения каких-либо изменений в исходный код описанный процесс повторяется. Программа снова компилируется в набор машинных инструкций, происходит ее запись в исполняемый файл. Результаты исправлений оценивается только после завершения процесса.

Перечень наиболее известных компилируемых языков программирования высокого уровня включает:

• Ada, Algol (его обновленные версии Algol 60 и 68, а также SMALL).
• BASIC и PureBasic.
• C и его вариации C++, Objective-C.
• COBOL, Delphi и Fortran.
• Pascal и Turbo Pascal.
• Visual Basic в шести версиях.
• ML и Standard ML.

Перечень языков, исходный код которых нужно компилировать в машинный, этим не ограничивается. Список можно дополнить менее популярными: Sather, Common Lisp, Swift, CLEO, LabVIEW, Ocaml, Haskell, Eiffel, Ubercode, Go, JOVIAL, Lush, Alice, Rust, Visual Foxpro и Visual Prolog.

Помимо названных существуют три группы высокоуровневых языки программирования, которые компилируются в байт-код:

1. Java (Scala, Kotlin, Groovy, Clojure, Jython).
2. Технология .NET (C#, Visual Basic, F#, Cobra).
3. Erlang.

Помимо традиционных программ-компиляторов используется еще один их тип – транспайлеры (transpiler). Они предназначены для перевода исходного кода, написанного на Emscripten , kPHP, Closure Compiler, coffeescript, Dart, Haxe, TypeScript или Coccinelle, на другие высокоуровневые языки программирования типа ActionScript , C++, Lua либо Python. Транспайлеры также используются для перевода старого исходного кода на более новые версии, а также в совместимые с программными интерфейсами API. При этом происходит нарушение принципа обратной совместимости.

Транспиляция применяется для автоматического рефакторинга кода, когда её ручная переработка нецелесообразна из-за высоких трудозатрат. При этом данный тип программы-компилятора сохраняет преобразованный код максимально близким к исходному для упрощения процедур разработки и последующей отладки. В отдельных случаях структура программы изменяется до полной неузнаваемости.

Интерпретируемые языки

В основу рассматриваемой классификации положен метод исполнения приложения процессором компьютера или мобильного устройства. Интерпретируемый язык программирования – это высокоуровневый язык с последовательной обработкой операторов и данных CPU. Специальная программа транслирует каждую логическую строчку исходного кода по отдельности.

Разработчик может исправлять ошибки и вносить изменения в исходный код, в ходе их исполнения программы .

Поначалу алгоритм работу интерпретаторов высокоуровневых языков программирования выглядел так:

1. Отдельная логическая строка исходного кода преобразуется в машинный код.
2. Каждый оператор и данные последовательно считываются процессором и сразу же исполняется.
3. Если в программе присутствуют циклы, то процедуры выполняются заданное количество раз.

Современные программы-интерпретаторы используют другие более совершенные алгоритмы работы:

• В большинстве случае современные высокоуровневые языки преобразуются в промежуточное представление, это может быть шитый или байт-код.
• По сути это комбинация команд, обеспечивающая использование операторов кода более низкого уровня. Они представляют собой небольшие по объему фрагменты, соответствующие одной или нескольким командам виртуальной машина или Assembler.
• Эти инструкции обрабатываются интерпретатором и исполняются компьютерным процессором.

Описанная схема применяется при работе наиболее распространенных языков программирования: Java, Python и Ruby. В последнем варианте исходный текст преобразуется в форму абстрактной синтаксической древовидной структуры. Такой подход позволяет оптимизировать процесс генерации кода на этапе промежуточного (внутреннего) представления между деревом разбора и формированием структуры данных.

Среди интерпретируемых высокоуровневых языков наибольшее распространение получили следующие:

• APL (J), BASIC, Forth, Lisp, Python, Excel, Logo Perl, Visual Basic for Applications и PHP.
• Скриптовые: JavaScript, Madness Script, VBScript, PostScript и F-Script.
• Системы решения математических уравнений: Mathematica, GNU Octave, TK Solver, Interactive Data Language (IDL) и MATLAB.
• Группа объектно-ориентированных языков: Smalltalk в версиях Dolphin и Little, а также VisualAge и VisualWorks.

Программы, написанные на любом из перечисленных языков, не нуждаются в предварительном переводе. Они интерпретируются и выполняются центральным процессорным устройством, при этом реализуется один из алгоритмов построчного выполнения или с преобразованием в промежуточный код.

Чем отличаются компилируемые и интерпретируемые языки программирования

Использование в качестве признака классификации методов исполнения программ процессором позволяет лучше понять алгоритм работы вычислительной техники. Между компиляцией и интерпретацией разница состоит в следующем:

• Компилятор преобразует исходный код в последовательность машинных инструкций, которые непосредственно выполняются компьютером.
• Интерпретатор обеспечивает реализацию одного из трех сценариев: генерация байт-кода и на их основе бинарных инструкций для виртуальных машин, промежуточное представление программы в древовидной форме или используются маркеры операторов низкоуровневых языков.

Сложность рассматриваемого способа классификации заключается в том, что некоторые языки высокого уровня могут использовать и те, и другие алгоритмы. Для примера возьмем JavaScript – компилируемый или интерпретируемый это язык определить будет не так и сложно. Он относится к классу объектно-ориентированных с поддержкой мультипарадигменных сценариев.

Для обеспечения работы программ, написанной на JavaScript, требуется интерпретация. Этим он отличается от похожего по названию языка Java, который относится к статическому типу и реализует иной подход, основанный на классах. Для его загрузки необходима предварительная компиляция байт-кода.

Преимущества и недостатки

Каждый из высокоуровневых языков вне зависимости от типа (компилируемый или интерпретируемый) обладает определенными свойствами. Это в значительной мере относится и к методу исполнения программ, написанных на том или ином диалекте. К достоинствам интерпретируемых языков относят:

• Кроссплатформенность. Они могут работать с различными операционными системами на разных аппаратных платформах.
• Динамическая типизация. Позволяет существенно упростить процесс создания программ, в которых используются переменные данные.
• Возможность пошагового отслеживания выполняемых алгоритмов и изменения программ непосредственно по время их реализации.
• Снижение трудозатрат на написание приложений и их последующую отладку.

Одним из основных недостатков интерпретируемых языков является относительно невысокая скорость выполнения написанных на них программ. По оценкам специалистов приложения на Python или PHP обрабатываются в отдельных случаях на два порядка медленнее, чем их аналоги на C++.

Языки высокого уровня, относящиеся к классу компилируемых, наряду с большой скоростью обработки имеют ряд иных преимуществ:

• В ходе предварительной обработки проводится проверка на наличие ошибок и внутренних противоречий. В случае выявления таковых появляется сообщение для пользователя, который получает возможность исправить ее до запуска.
• После компиляции сразу получается набор из машинных инструкций (машинный код), в котором есть все необходимое для центрального процессора. Этим и определяется высокая скорость их работы.

Языки компилируемого типа имеют и ряд недостатков:

• Необходимость предварительного тестирования успешно скомпилированного приложения. Это требует дополнительных временных затрат и внимания со стороны программиста.
• Исходный код, который скомпилированный для операционной системы Windows, не может быть запущен на Linux и наоборот. Для каждой ОС необходимо создавать отдельный исполняемый файл с использованием соответствующего служебного ПО.

Разница между интерпретируемыми высокоуровневыми языками и компилируемыми состоит в способе обработки процессором написанных на них программ. Скорость процесса в значительной мере зависит от производительности каждого конкретного компьютера или мобильного устройства.

Области применения

По подсчетам специалистов существует порядка 10 тысяч языков программирования высокого уровня. Часть из них устарели и практически не используются. Актуальных направлений в сфере разработки ПО на деле не так много. Рассматриваемые в обзоре высокоуровневые языки находят применение в следующих областях:

• Компилируемые. Создание игр и программ для операционных систем Windows и Linux и разработка мобильных приложений.
• Интерпретируемые. Веб-программирование, создание кроссплатформенных прикладных программ и математические вычисления.

Существуют и универсальные языки программирования такие как C, C++, C#, Java или Python, которые могут использоваться в любой из перечисленных сфер. Выбор языка для написания тех или иных программ в значительной мере определяется средой разработки.

Так какой же язык использовать?

При выборе того или иного языка программирования для написания десктопных или мобильных приложений руководствуются их свойствами и особенностями. Каждый из них имеет собственный набор типов данных и способов их хранения, а также различные операторы и функции. Интерпретируемые и компилируемые высокоуровневые языки имеют разное предназначение и должны использоваться в соответствии с ним:

1. Для создания сложных одноразовых программ для математических вычислений и выполнения логических операций наилучшим образом подойдут интерпретируемые языки: Mathematica , MATLAB, JavaScript или PHP.
2. Если требуется небольшая компактная программа с высокой скоростью обработки, лучше использовать компилируемые языки: Object Pascal, C или C++.

В действительности классификация языков по способу их исполнения является довольно условной. Для любого из них может быть создана программа интерпретации и компиляции. Кроме того существует класс так называемых совмещенных языков, при обработке которых используются комбинации этих процессов.

Похожие записи:

1. Создать свой язык программирования – возможно ли в 2023 году. Первые шаги
2. Что такое язык программирования: виды и востребованность в 2023 году
3. Программирование на Андроид в 2023 году: как используется, приложения, какой язык выбрать
4. Тимлид: кто это, как им стать в 2023 году, обязанности, достоинства и недостатки, зарплата
5. Фреймворк в 2023 году: что это такое, как работает, особенности
6. Низкоуровневые и высокоуровневые языки программирования
7. Игры для программистов в 2023 году – Топ 15 лучших
8. Игровой движок Unity: почему его выбирают
9. Что такое jQuery и зачем она нужна
10. Что такое frontend- и backend-разработка и как стать специалистом в этой области

Источник: itstan.ru

Программная компиляция кода с помощью компилятора C#

В этой статье описывается компиляция кода из текстового источника с помощью компилятора C#.

Исходная версия продукта: Visual Studio, платформа .NET Framework
Исходный номер базы знаний: 304655

Аннотация

Microsoft платформа .NET Framework предоставляет классы, которые позволяют программно получить доступ к компилятору языка C#. Это может быть полезно, если вы хотите написать собственные программы для компиляции кода. В этой статье представлен пример кода, который позволяет компилировать код из текстового источника. Приложение позволяет либо просто собрать исполняемый файл, либо собрать исполняемый файл и запустить его. Все ошибки, возникающие в процессе компиляции, отображаются в форме.

Требования

• Visual Studio
• Компилятор языка Visual C#

Компиляция кода с помощью компилятора C#

Платформа .NET Framework предоставляет интерфейс выполнения компилятора ICodeCompiler . Класс CSharpCodeProvider реализует этот интерфейс и предоставляет доступ к экземплярам генератора кода C# и компилятора кода. Следующий пример кода создает экземпляр CSharpCodeProvider и использует его для получения ссылки на ICodeCompiler интерфейс.

CSharpCodeProvider codeProvider = new CSharpCodeProvider(); ICodeCompiler icc = codeProvider.CreateCompiler();

Получив ссылку на ICodeCompiler интерфейс, вы можете использовать ее для компиляции исходного кода. Параметры передаются компилятору с помощью CompilerParameters класса . Пример:

System.CodeDom.Compiler.CompilerParameters parameters = new CompilerParameters(); parameters.GenerateExecutable = true; parameters.OutputAssembly = Output; CompilerResults results = icc.CompileAssemblyFromSource(parameters,SourceString);

Приведенный выше код использует CompilerParameters объект , чтобы сообщить компилятору, что вы хотите создать исполняемый файл (в отличие от БИБЛИОТЕКи DLL) и что вы хотите вывести результируемую сборку на диск.

CompileAssemblyFromSource Вызов — это место, где компилируется сборка. Этот метод принимает объект параметров и исходный код, который является строкой. После компиляции кода можно проверить наличие ошибок компиляции. Используйте возвращаемое значение из CompileAssemblyFromSource , которое является CompilerResults объектом . Этот объект содержит коллекцию ошибок, которая содержит все ошибки, возникшие во время компиляции.

if (results.Errors.Count > 0) < foreach(CompilerError CompErr in results.Errors) < textBox2.Text = textBox2.Text + «Line number » + CompErr.Line + «, Error Number: » + CompErr.ErrorNumber + «, ‘» + CompErr.ErrorText + «;» + Environment.NewLine + Environment.NewLine; >>

Существуют и другие варианты компиляции, например компиляция из файла. Можно также выполнить пакетную компиляцию, что означает, что можно скомпилировать несколько файлов или источников одновременно.

Пошаговый пример процедуры

1. Создайте новое приложение .NET для .NET для Visual C# для Windows. Форма Form1 создается по умолчанию.
2. Добавьте элемент управления Button в Form1, а затем измените его свойство Text на Build.
3. Добавьте еще один элемент управления Button в Form1, а затем измените его свойство Text на Run.
4. Добавьте два элемента управления TextBox в Form1, задайте для свойства Multiline для обоих элементов управления значение True, а затем размер этих элементов управления, чтобы можно было вставить несколько строк текста в каждый элемент управления.
5. В редакторе кода откройте исходный файл Form1.cs .
6. Form1 Вставьте в класс следующий обработчик нажатия кнопки.

private void button1_Click(object sender, System.EventArgs e) < CSharpCodeProvider codeProvider = new CSharpCodeProvider(); ICodeCompiler icc = codeProvider.CreateCompiler(); string Output = «Out.exe»; Button ButtonObject = (Button)sender; textBox2.Text = «»; System.CodeDom.Compiler.CompilerParameters parameters = new CompilerParameters(); //Make sure we generate an EXE, not a DLL parameters.GenerateExecutable = true; parameters.OutputAssembly = Output; CompilerResults results = icc.CompileAssemblyFromSource(parameters, textBox1.Text); if (results.Errors.Count >0) < textBox2.ForeColor = Color.Red; foreach (CompilerError CompErr in results.Errors) < textBox2.Text = textBox2.Text + «Line number » + CompErr.Line + «, Error Number: » + CompErr.ErrorNumber + «, ‘» + CompErr.ErrorText + «;» + Environment.NewLine + Environment.NewLine; >> else < //Successful Compile textBox2.ForeColor = Color.Blue; textBox2.Text = «Success!»; //If we clicked run then launch our EXE if (ButtonObject.Text == «Run») Process.Start(Output); >>
В начале файла добавьте следующие using операторы:

using System.CodeDom.Compiler; using System.Diagnostics; using Microsoft.CSharp;
public Form1()
Примечание. Возникает ошибка компилятора.
using System; namespace HelloWorld < /// /// Summary description for Class1. /// class HelloWorldClass < static void Main(string[] args) < Console.WriteLine(«Hello World!»); Console.ReadLine(); >> >

Примечание.

Вы можете изменить код в текстовом поле, чтобы увидеть различные ошибки компилятора. Например, удалите одну из точкой с запятой и перестройте код.

Ссылки

• Класс CSharpCodeProvider
• Интерфейс ICodeCompiler

Источник: learn.microsoft.com