Препроцессор
Препроцессор — это компьютерная программа, принимающая данные на входе и выдающая данные, предназначенные для входа другой программы (например, компилятора). О данных на выходе препроцессора говорят, что они находятся в препроцессированной форме, пригодной для обработки последующими программами (компилятор). Результат и вид обработки зависят от вида препроцессора; так, некоторые препроцессоры могут только выполнить простую текстовую подстановку, другие способны по возможностям сравниться с языками программирования. Наиболее частый случай использования препроцессора — обработка исходного кода перед передачей его на следующий шаг компиляции. Языки программирования C/C++ и система компьютерной вёрстки TeX используют препроцессоры, значительно расширяющие их возможности.
В некоторых языках программирования этап компиляции и трансляции получили название «препроцессинга».
Содержание
Лексические препроцессоры
Лексическими препроцессорами называют низкоуровневые препроцессоры, потому что они требуют только лексического анализа, то есть они обрабатывают только исходный текст перед парсингом, выполняя простую замену лексем и специальных символов заданными последовательностями символов, в соответствии с правилами, установленными пользователями. Обычно они выполняют замену макросов, текстовые вставки из других файлов, а также условную компиляцию или подключение файлов.
Препроцессинг в C/C++
Наиболее широкое распространение среди лексических препроцессоров получил препроцессор языка Си, используемый в языках программирования Си и его потомке — C++. Препроцессор удаляет из кода комментарии, преобразует код в соответствии с макросами и выполняет иные директивы, начинающиеся с символа «#» (такие как #include, #define, разнообразные директивы типа #pragma).
Язык программирования PHP
PHP чаще всего используется при обработке веб-страниц. Текст страницы считывается и выдается в неизменном виде. Единственным исключением является наличие в тексте страницы инструкций PHP, ограниченных <?php в начале и ?> в конце.
Пример текста страницы, содержащей текущее время:
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN" "www.w3.org/TR/html4/loose.dtd">
<html>
<head>
<title>Текущее время</title>
<head>
<body>
<h1>Текущее время</h1>
<?php
print strftime('Сейчас %H часов, %M минут %S секунд');
?>
</body>
</html>Препроцессор PHP заменит выделенную строку на:
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN" "www.w3.org/TR/html4/loose.dtd">
<html>
<head>
<title>Текущее время</title>
<head>
<body>
<h1>Текущее время</h1>
Сейчас 10 часов, 15 минут 20 секунд
</body>
</html>Прочие лексические препроцессоры
Прочие лексические препроцессоры поддерживают универсальный язык m4, обычно применяемый в кросс-платформенных системах сборки, таких как autoconf, и GEMA — обработчик макросов с открытым исходным кодом, работа которого основана на контекстных шаблонах.
Синтаксические препроцессоры
Синтаксические препроцессоры впервые были представлены в семействе языков Лисп. Их роль заключалась в обработке синтаксических деревьев согласно набору правил, определенных пользователем. Для некоторых языков программирования, правила писались на том же самом языке, что и сама программа (симметрия компиляции). Примерами могут служить Лисп и OCaml. В некоторых языках используется полностью независимый язык для описания преобразований, например, XSLT препроцессор для XML или его аналог со статическими типами CDuce.
Синтаксические препроцессоры обычно используются для уточнения синтаксиса языка, расширения языка путём добавления новых примитивов, или встраиванием предметно-ориентированного языка программирования в основной язык.
Модификация синтаксиса
Хороший пример модификации синтаксиса — существование двух различных вариантов синтаксиса[1] в языке программирования Objective Caml. Программы можно писать используя обычный синтаксис или исправленный синтаксис, при этом выбор зависит от желания программиста.
Аналогично, набор программ, написанных на OCaml, имеет возможность настройки синтаксиса языка путём добавления новых операторов.
Расширение языка
Отличными примерами расширения языка при помощи макросов может служить их использование в семействе языков программирования Лисп. В то время как эти языки сами по себе имеют простые ядра, ориентированные на динамические типы, стандартные поставки Схема, императивы Common Lisp, объектно-ориентированное программирование ориентированы на статические типы. Почти все эти свойства реализованы синтаксическими препроцессорами, хотя это несёт в себе отпечаток этапа компиляции «расширения макросами», управляемой компилятором Лисп. Это все ещё может считаться формой препроцессорной обработки, так как это происходит перед остальными этапами компиляции.
Аналогично, типобезопасные регулярные выражения или генерация кода могут быть добавлены в синтаксис и семантику OCaml при помощи макросов, например, микронити (также известные как сопрограммы или волокна), монады или прозрачная обработка XML.
Специализированный язык
Одной из необычных особенностей семейства языков Лисп является возможность использования макросов для создания встроенного предметно-ориентированного языка программирования. Обычно, в большом количестве проектов, написанных на языке Лисп, модуль может быть написан на множестве подобных миниязыков, то есть, один может использовать SQL-диалект языка Лисп, а другой может быть написан на диалекте, ориентированном на графический интерфейс пользователя или вывод на принтер и так далее. Стандартная библиотека Common Lisp содержит пример такого уровня синтаксической абстракции в виде макроса LOOP, который реализует миниязыки, подобные языку Алгол, для описания комплексной итерации, при сохранении возможности использовать стандартные операторы Лисп.
Препроцессор/язык MetaOCaml обеспечивает схожие возможности и для внешнего предметно-ориентированного языка программирования. Этот препроцессор, получая описание семантики языка (так называемая «интерпретация») и комбинируя интерпретацию во время компиляции и генерации кода, передаёт это определение компилятору языка OCaml, а тот на основе этого языка создаёт байт-код или естественный код.
Макропроцессор общего назначения
Препроцессоры, выполняя только один из этапов трансляции, ориентированы на задачу фрагментарной обработки данных (например, компиляция языка Си). Сходные с ними программы, называемые в таком случае макропроцессорами, также могут предназначаться для общих целей, то есть перед ними не ставится цель реализации специфического использования или языка программирования, а они разрабатываются для использования широкого круга задач обработки данных.
Макропроцессор m4 вероятно наиболее известный пример подобного макропроцесора общего назначения.
Примеры
- Применение препроцессора Си для препроцессинга JavaScript-кода[2].
- Применение M4 (см. пример в статье) или препроцессора Си в качестве движка шаблонов для генерации HTML.[3]
- imake (от interface make) использует препроцессор Си. Применялся в проекте X Window System до перехода на automake.
- grompp — макропроцессор для файлов моделей проекта GROMACS (свободные программы с открытым кодом для решения проблем вычислительной химии). По умолчанию использует препроцессор Си, но в файле модели можно указать любой другой препроцессор. Применяется для проверки разметки. Использует директивы
#defineи#include.
Интересные факты
- Название широко распространенного скриптового языка программирования PHP является рекурсивным акронимом: PHP — «php: hypertext preprocessor».
См. также
Напишите отзыв о статье "Препроцессор"
Примечания
- ↑ [caml.inria.fr/pub/docs/manual-camlp4/manual007.html The revised syntax]
- ↑ T. Snyder. [blog.inetoffice.com/?p=12 JavaScript is Not Industrial Strength] Как использовать препроцессор Си для JavaScript-кода
- ↑ J. Korpela. [www.cs.tut.fi/~jkorpela/html/cpre.html Using a C preprocessor as an HTML authoring tool] 2000.
Ссылки
- [lispm.dyndns.org/news?ID=NEWS-2005-07-08-1 DSL Design in Lisp]
- [www.paulgraham.com/progbot.html Программирование снизу вверх]
- The PIKT [pikt.org/pikt/ref/ref.4.piktc.html piktc] [pikt.org/pikt/ref/ref.3.html text, script, and configuration file preprocessor]
Отрывок, характеризующий Препроцессор
И улыбка радости и успокоения осветила ее оживленное лицо.– Кончено! – сказал Борис.
– Навсегда? – сказала девочка. – До самой смерти?
И, взяв его под руку, она с счастливым лицом тихо пошла с ним рядом в диванную.
Графиня так устала от визитов, что не велела принимать больше никого, и швейцару приказано было только звать непременно кушать всех, кто будет еще приезжать с поздравлениями. Графине хотелось с глазу на глаз поговорить с другом своего детства, княгиней Анной Михайловной, которую она не видала хорошенько с ее приезда из Петербурга. Анна Михайловна, с своим исплаканным и приятным лицом, подвинулась ближе к креслу графини.
– С тобой я буду совершенно откровенна, – сказала Анна Михайловна. – Уж мало нас осталось, старых друзей! От этого я так и дорожу твоею дружбой.
Анна Михайловна посмотрела на Веру и остановилась. Графиня пожала руку своему другу.
– Вера, – сказала графиня, обращаясь к старшей дочери, очевидно, нелюбимой. – Как у вас ни на что понятия нет? Разве ты не чувствуешь, что ты здесь лишняя? Поди к сестрам, или…
Красивая Вера презрительно улыбнулась, видимо не чувствуя ни малейшего оскорбления.
– Ежели бы вы мне сказали давно, маменька, я бы тотчас ушла, – сказала она, и пошла в свою комнату.
Но, проходя мимо диванной, она заметила, что в ней у двух окошек симметрично сидели две пары. Она остановилась и презрительно улыбнулась. Соня сидела близко подле Николая, который переписывал ей стихи, в первый раз сочиненные им. Борис с Наташей сидели у другого окна и замолчали, когда вошла Вера. Соня и Наташа с виноватыми и счастливыми лицами взглянули на Веру.
Весело и трогательно было смотреть на этих влюбленных девочек, но вид их, очевидно, не возбуждал в Вере приятного чувства.
– Сколько раз я вас просила, – сказала она, – не брать моих вещей, у вас есть своя комната.
Она взяла от Николая чернильницу.
– Сейчас, сейчас, – сказал он, мокая перо.
– Вы всё умеете делать не во время, – сказала Вера. – То прибежали в гостиную, так что всем совестно сделалось за вас.
Несмотря на то, или именно потому, что сказанное ею было совершенно справедливо, никто ей не отвечал, и все четверо только переглядывались между собой. Она медлила в комнате с чернильницей в руке.
– И какие могут быть в ваши года секреты между Наташей и Борисом и между вами, – всё одни глупости!
– Ну, что тебе за дело, Вера? – тихеньким голоском, заступнически проговорила Наташа.
Она, видимо, была ко всем еще более, чем всегда, в этот день добра и ласкова.
– Очень глупо, – сказала Вера, – мне совестно за вас. Что за секреты?…
– У каждого свои секреты. Мы тебя с Бергом не трогаем, – сказала Наташа разгорячаясь.
– Я думаю, не трогаете, – сказала Вера, – потому что в моих поступках никогда ничего не может быть дурного. А вот я маменьке скажу, как ты с Борисом обходишься.
– Наталья Ильинишна очень хорошо со мной обходится, – сказал Борис. – Я не могу жаловаться, – сказал он.
– Оставьте, Борис, вы такой дипломат (слово дипломат было в большом ходу у детей в том особом значении, какое они придавали этому слову); даже скучно, – сказала Наташа оскорбленным, дрожащим голосом. – За что она ко мне пристает? Ты этого никогда не поймешь, – сказала она, обращаясь к Вере, – потому что ты никогда никого не любила; у тебя сердца нет, ты только madame de Genlis [мадам Жанлис] (это прозвище, считавшееся очень обидным, было дано Вере Николаем), и твое первое удовольствие – делать неприятности другим. Ты кокетничай с Бергом, сколько хочешь, – проговорила она скоро.
– Да уж я верно не стану перед гостями бегать за молодым человеком…
– Ну, добилась своего, – вмешался Николай, – наговорила всем неприятностей, расстроила всех. Пойдемте в детскую.
Все четверо, как спугнутая стая птиц, поднялись и пошли из комнаты.
– Мне наговорили неприятностей, а я никому ничего, – сказала Вера.
– Madame de Genlis! Madame de Genlis! – проговорили смеющиеся голоса из за двери.
Красивая Вера, производившая на всех такое раздражающее, неприятное действие, улыбнулась и видимо не затронутая тем, что ей было сказано, подошла к зеркалу и оправила шарф и прическу. Глядя на свое красивое лицо, она стала, повидимому, еще холоднее и спокойнее.
В гостиной продолжался разговор.
– Ah! chere, – говорила графиня, – и в моей жизни tout n'est pas rose. Разве я не вижу, что du train, que nous allons, [не всё розы. – при нашем образе жизни,] нашего состояния нам не надолго! И всё это клуб, и его доброта. В деревне мы живем, разве мы отдыхаем? Театры, охоты и Бог знает что. Да что обо мне говорить! Ну, как же ты это всё устроила? Я часто на тебя удивляюсь, Annette, как это ты, в свои годы, скачешь в повозке одна, в Москву, в Петербург, ко всем министрам, ко всей знати, со всеми умеешь обойтись, удивляюсь! Ну, как же это устроилось? Вот я ничего этого не умею.
– Ах, душа моя! – отвечала княгиня Анна Михайловна. – Не дай Бог тебе узнать, как тяжело остаться вдовой без подпоры и с сыном, которого любишь до обожания. Всему научишься, – продолжала она с некоторою гордостью. – Процесс мой меня научил. Ежели мне нужно видеть кого нибудь из этих тузов, я пишу записку: «princesse une telle [княгиня такая то] желает видеть такого то» и еду сама на извозчике хоть два, хоть три раза, хоть четыре, до тех пор, пока не добьюсь того, что мне надо. Мне всё равно, что бы обо мне ни думали.
– Ну, как же, кого ты просила о Бореньке? – спросила графиня. – Ведь вот твой уже офицер гвардии, а Николушка идет юнкером. Некому похлопотать. Ты кого просила?
– Князя Василия. Он был очень мил. Сейчас на всё согласился, доложил государю, – говорила княгиня Анна Михайловна с восторгом, совершенно забыв всё унижение, через которое она прошла для достижения своей цели.
– Что он постарел, князь Василий? – спросила графиня. – Я его не видала с наших театров у Румянцевых. И думаю, забыл про меня. Il me faisait la cour, [Он за мной волочился,] – вспомнила графиня с улыбкой.
– Всё такой же, – отвечала Анна Михайловна, – любезен, рассыпается. Les grandeurs ne lui ont pas touriene la tete du tout. [Высокое положение не вскружило ему головы нисколько.] «Я жалею, что слишком мало могу вам сделать, милая княгиня, – он мне говорит, – приказывайте». Нет, он славный человек и родной прекрасный. Но ты знаешь, Nathalieie, мою любовь к сыну. Я не знаю, чего я не сделала бы для его счастья. А обстоятельства мои до того дурны, – продолжала Анна Михайловна с грустью и понижая голос, – до того дурны, что я теперь в самом ужасном положении. Мой несчастный процесс съедает всё, что я имею, и не подвигается. У меня нет, можешь себе представить, a la lettre [буквально] нет гривенника денег, и я не знаю, на что обмундировать Бориса. – Она вынула платок и заплакала. – Мне нужно пятьсот рублей, а у меня одна двадцатипятирублевая бумажка. Я в таком положении… Одна моя надежда теперь на графа Кирилла Владимировича Безухова. Ежели он не захочет поддержать своего крестника, – ведь он крестил Борю, – и назначить ему что нибудь на содержание, то все мои хлопоты пропадут: мне не на что будет обмундировать его.
Графиня прослезилась и молча соображала что то.
– Часто думаю, может, это и грех, – сказала княгиня, – а часто думаю: вот граф Кирилл Владимирович Безухой живет один… это огромное состояние… и для чего живет? Ему жизнь в тягость, а Боре только начинать жить.
– Он, верно, оставит что нибудь Борису, – сказала графиня.
– Бог знает, chere amie! [милый друг!] Эти богачи и вельможи такие эгоисты. Но я всё таки поеду сейчас к нему с Борисом и прямо скажу, в чем дело. Пускай обо мне думают, что хотят, мне, право, всё равно, когда судьба сына зависит от этого. – Княгиня поднялась. – Теперь два часа, а в четыре часа вы обедаете. Я успею съездить.
И с приемами петербургской деловой барыни, умеющей пользоваться временем, Анна Михайловна послала за сыном и вместе с ним вышла в переднюю.
– Прощай, душа моя, – сказала она графине, которая провожала ее до двери, – пожелай мне успеха, – прибавила она шопотом от сына.
– Вы к графу Кириллу Владимировичу, ma chere? – сказал граф из столовой, выходя тоже в переднюю. – Коли ему лучше, зовите Пьера ко мне обедать. Ведь он у меня бывал, с детьми танцовал. Зовите непременно, ma chere. Ну, посмотрим, как то отличится нынче Тарас. Говорит, что у графа Орлова такого обеда не бывало, какой у нас будет.
