Vorkurs Informatik

C.5 Übersetzungsprozess von C++-Programmen 351
Die erste Anweisung #ifndef führt die Abfrage durch, ob eine sogenannte (symbolische) Konstante mit
Namen STUDIERENDE_H nicht definiert ist – vom Prinzip liegt hier eine uns bereits bekannte if-Abfrage
in einer negativierten Form vor. Falls die Bedingung erfüllt ist, die Konstante STUDIERENDE_H somit nicht
definiert ist, erfolgt dies unter Verwendung des Präprozessor-Befehls #define in der nächsten Zeile, welcher
zur Definition von (symbolischen) Konstanten dient. Abschließend wird mit der Bearbeitung der Headerdatei
fortgesetzt. Sollte die Konstante STUDIERENDE_H bereits definiert sein, wodurch die #ifndef-
Bedingung nicht erfüllt ist, wird vergleichbar zur if-Anweisung, mit der Bearbeitung nach der #endif-
Anweisung fortgesetzt. In der Konsequenz erfolgt somit keine Bearbeitung der Headerdatei, wodurch auch
eine mehrfache Bearbeitung durch den Compiler vermieden wird.
Neben der Definition von (symbolischen) Konstanten im Zusammenhang mit der bedingten Kompilierung
können über den Mechanismus der textuellen Ersetzung, mittels der #define-Anweisung, vom Prinzip
auch Konstanten definiert werden. Beispielsweise würde in der Headerdatei über die Anweisung
#define pi 3.14
durchgehend die Buchstabenkombination pi, sofern davor und danach ein Leerzeichen vorliegt, durch 3.14
ersetzt. Es sollte den Programmierenden daher immer bewusst sein, dass es sich um eine textuelle Ersetzung
ohne semantische Überprüfung handelt.
Im zweiten Übersetzungsschritt kommt der Compiler zur Anwendung. Dieser dient dazu die durch den
Präprozessor vorverarbeiteten Quellcodedateien in maschinencodenahen Objektcode zu überführen. Da
dieser vielfach noch sogenannte „offene Aufrufe“ enthält, kann er noch nicht ausgeführt werden. „Offene
Aufrufe“ sind beispielsweise Verweise auf externe Bibliotheken, welche erst im letzten Schritt durch
den Linker „geschlossen“ werden. Innerhalb der Verarbeitung durch den Compiler werden nachfolgende
Teilaspekte auf Korrektheit überprüft:
• Grammatik
• Syntax
• Logik.
Unter grammatikalischer Validierung ist eine Überprüfung der Schreibweise entsprechender C++-Befehle
zu verstehen. Syntaktische Fehler liegen vor, sofern Konventionen der Programmiersprache nicht eingehalten
werden. Dies sind u. a. das korrekte Schließen von Klammern oder die richtige Anzahl an Parametern bei
einem Aufruf. Eine eingeschränkte Überprüfung der Logik erfolgt für Datentypen, beispielsweise ob durch
eine Typkonvertierung ein Informationsverlust resultieren kann. Gemäß der Ausprägung einer Abweichung
von den sprachlichen Vorgaben kann der Compiler
• Fehlermeldungen
z. B. error C2065: ’h’: nichtdeklarierter Bezeichner
• Warnungen
z. B. warning C4244: ’Initialisierung’: Konvertierung von ’double’ in ’int’, möglicher
Datenverlust
ausgeben. Die Ausgabe des Objektcodes für die jeweilige Datei, gekennzeichnet durch die Endung „.obj“
(Windows) oder „.o“ (Linux), erfolgt nur, sofern keine Fehler während der Bearbeitung festgestellt wurden.
Warnungen führen hingegen nicht zum Abbruch der Bearbeitung.
Im abschließenden Schritt setzt der Linker die verschiedenen Objektdateien zu einem vollständigen ausführbaren
Programm zusammen. Angemerkt sei, dass es auch möglich ist Bibliotheken zu erstellen, welche
nicht direkt ausführbar sind. Beim Linken werden auch die Objektdateien auf die im Schritt der Kompilierung
noch vorhandenen „offenen Aufrufe“ überprüft.