Препроцессоры

Препроцессоры создают входной поток информации для компилятора. С их помощью можно выполнить следующие функции.

1. Обработка макросов. Пользователь может определить макросы — краткие записи длинных конструкций.

2. Включение файлов. В текст программы можно включить заголовочные файлы. Например, при обработке файла препроцессор С заменяет выражение #include <global. h> содержимым файла global. h.

3. "Интеллектуальные" препроцессоры. К старым языкам добавляются более совре­менные возможности управления выполнением программы и работы со сложными структурами данных. Например, с помощью таких препроцессоров можно использо­вать встроенные макросы для построения циклов while или условных конструкций, отсутствующих в языке программирования.

4. Языковые расширения. Примером может послужить язык Equel ([413])— язык за­просов к базе данных, внедренный в код С. Препроцессор получает инструкции, на­чинающиеся с # # (это инструкции доступа к базе данных, не имеющие никакого от­ношения к С), и переводит их в вызовы процедур, реализующих обращения к базе данных.

Обработчики макросов работают с двумя видами инструкций — определение макро­сов и их использование. Определения обычно указываются с помощью определенного символа или ключевого слова типа define или macro и состоят из имени определяемо­го макроса и его тела, формируя определение макроса. Зачастую макропроцессоры по­зволяют применять в определениях макросов формальные параметры, т.е. символы, за­меняемые значениями при использовании макроса (в данном контексте "значение" — строка символов). Использование макроса представляет собой его имя с фактическими параметрами, т.е. значениями для подстановки вместо формальных параметров. Макро­процессор подставляет в тело макроса фактические значения вместо формальных пара­метров; затем преобразованное тело макроса замещает его имя в программе.

Пример 1.2

Т_ЕХ, о котором упоминалось в разделе 1.2, позволяет работать с макросами. Опреде­ление макроса имеет вид

\define <имя макроса> <шаблон> {<тело>}

Имя макроса представляет собой строку символов, начинающуюся с обратной косой черты. Шаблон — строка символов, в которой строки типа #1, #2... #9 рассматривают­ся как формальные параметры. Эти символы могут появляться в теле макроса сколько угодно раз. Например, следующий макрос определяет ссылку на Journal of the ACM.

\define \JACM #1;#2;#3.

{{\s1 J. ACM} {\bf #1}:#2, pp. #3.}

Имя макроса— \JACM, а шаблон— "# 1; #2; #3."; точки с запятой разделяют от­дельные параметры, а за последним параметром следует точка. Использование такого макроса должно иметь тот же вид, что и шаблон, с тем отличием, что вместо формаль­ных параметров могут использоваться произвольные строки.[4] Таким образом, мы можем записать

\JACM 17;4;715-728.

и получить при этом

J. АСМ 17:4, pp. 715-728.

Часть тела макроса { \ s1 J. АСМ} обеспечивает вывод текста J. АСМ наклонным (slanted[5]) шрифтом. Выражение {\bf #1} говорит о том, что первый фактический па­раметр должен быть выведен полужирным шрифтом (boldface). Этот параметр представ­ляет собой номер тома журнала.

Т_ЕХ. позволяет использовать любые знаки пунктуации или строки текста для разделе­ния тома, выпуска и номеров страниц в определении макроса \JACM. Можно обойтись и без разделителей — в этом случае Т_ЕХ будет считать фактическими параметрами отдель­ные символы или строки, взятые в фигурные скобки {}.

Ассемблеры

Некоторые компиляторы создают ассемблерный код, как в (1.5), который передается для дальнейшей обработки ассемблеру. Другие компиляторы самостоятельно выполняют работу ассемблера, производя перемещаемый машинный код, который непосредственно передается загрузчику/редактору связей. Читатель наверняка знает, как выглядит ассемб­лерный код и что такое ассемблер. Здесь же мы рассмотрим отношения между ассемб­лерным и машинным кодами.

Ассемблерный код представляет собой мнемоническую версию машинного кода, в которой вместо бинарных кодов операций используются их имена; кроме того, адресам памяти также могут присваиваться имена. Типичная последовательность инструкций вы­глядит как

MOV a, R1

ADD #2, R1 (1.6)

MOV R1, b

Этот код перемещает содержимое памяти по адресу а в регистр 1, затем добавляет к нему константу 2, рассматривая содержимое регистра 1 как число с фиксированной точкой, и сохраняет результат в именованной ячейке памяти b. Таким образом вычис­ляется b:= а+2.

Имеет ли язык ассемблера возможности работы с макросами, зависит от типа ас­семблера.

Дата добавления: 2015-11-30