Pensar en C++ (Volumen 1) - Grupo ARCO

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“Volumen1” — 2012/1/12 — 13:52 — page 39 — #77
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2.1. El proceso de traducción del lenguaje
mente con el tiempo. Los primeros compiladores simplemente generaban código
máquina, y el programador insertaba sentencias de impresión para ver qué estaba
ocurriendo, lo que no siempre era efectivo. Los compiladores modernos pueden
insertar información sobre el código fuente en el programa ejecutable. Esta información
se usa por poderosos depuradores a nivel de código que muestran exactamente lo
que pasa en un programa rastreando su progreso mediante su código fuente.
Algunos compiladores solucionan el problema de la velocidad de compilación
mediante compilación en memoria. La mayoría de los compiladores trabajan con ficheros,
leyéndolos y escribiéndolos en cada paso de los procesos de compilación.
En la compilación en memoria el compilador se mantiene en RAM. Para programas
pequeños, puede parecerse a un intérprete.
2.1.3. El proceso de compilación
Para programar en C y en C++, es necesario entender los pasos y las herramientas
del proceso de compilación. Algunos lenguajes (C y C++, en particular) empiezan la
compilación ejecutando un preprocesador sobre el código fuente. El preprocesador es
un programa simple que sustituye patrones que se encuentran en el código fuente
con otros que ha definido el programador (usando las directivas de preprocesado). Las
directivas de preprocesado se utilizan para ahorrar escritura y para aumentar la legilibilidad
del código (posteriormente en este libro, aprenderá cómo el diseño de C++
desaconseja en gran medida el uso del preprocesador, ya que puede causar errores
sutiles). El código preprocesado se suele escribir en un fichero intermedio.
Normalmente, los compiladores hacen su trabajo en dos pasadas. La primera pasada
consiste en analizar sintácticamente el código generado por el preprocesador.
El compilador trocea el código fuente en pequeñas partes y lo organiza en una estructura
llamada árbol. En la expresión FIXME:«A+B», los elementos «A», «+», «B»
son hojas del árbol.
A menudo se utiliza un optimizador global entre el primer y el segundo paso para
producir código más pequeño y rápido.
En la segunda pasada, el generador de código recorre el árbol sintáctico y genera
lenguaje ensamblador o código máquina para los nodos del árbol. Si el generador
de código crea lenguaje ensamblador, entonces se debe ejecutar el programa ensamblador.
El resultado final en ambos casos es un módulo objeto (un fichero que típicamente
tiene una extensión de .o o .obj. A veces se utiliza un optimizador de mirilla
en esta segunda pasada para buscar trozos de código que contengan sentencias redundantes
de lenguaje ensamblador.
Usar la palabra «objeto» para describir pedazos de código máquina es un hecho
desafortunado. La palabra comenzó a usarse antes de que la programación orientada
a objetos tuviera un uso generalizado. «Objeto» significa lo mismo que «FIX-
ME:meta» en este contexto, mientras que en la programación orientada a objetos
significa «una cosa con límites».
El enlazador combina una lista de módulos objeto en un programa ejecutable que
el sistema operativo puede cargar y ejecutar. Cuando una función en un módulo objeto
hace una referencia a una función o variable en otro módulo objeto, el enlazador
resuelve estas referencias; se asegura de que todas las funciones y los datos externos
solicitados durante el proceso de compilación existen realmente. Además, el enlazador
añade un módulo objeto especial para realizar las actividades de inicialización.
El enlazador puede buscar en unos archivos especiales llamados librerías para
resolver todas sus referencias. Una librería contiene una colección de módulos objeto
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