¿Qué es un Preprocesador?

Generalmente, cuando alguien se refiere a un procesador en informática, se refiere a algún tipo de chip de silicio que realiza cálculos. La P en CPU, GPU, APU, NPU y muchas otras formas de chips lógicos significa "Procesamiento", es decir, Unidad central de procesamiento. Cada uno de ellos es un tipo específico de procesador, optimizado para su función específica. Sin embargo, un preprocesador no tiene nada que ver con procesadores físicos como la CPU o la GPU. En cambio, es un término de programación, específicamente relacionado con lenguajes compilados.

¿Qué es un compilador?

Un compilador es una pieza de software que compila un lenguaje de programación específico en código de máquina. Todos los lenguajes de programación deben convertirse en código de máquina, ya que las instrucciones legibles por humanos que componen los lenguajes de programación utilizables no son ejecutables directamente por la computadora. Algunos están diseñados para interpretarse sobre la marcha cuando se ejecuta el código. Este enfoque es muy flexible, lo que facilita la realización de cambios menores. Sin embargo, muchos otros lenguajes de programación deben compilarse para poder ejecutarse. En programas pequeños, esto no lleva necesariamente mucho tiempo. Sin embargo, con programas más grandes, la compilación puede llevar minutos o incluso horas.

Entonces, ¿por qué querrías usar un lenguaje que necesita compilación? Bueno, es más difícil hacer ingeniería inversa. Los lenguajes de programación interpretados a menudo tienen su código distribuido tal cual, lo que facilita el "robo". Para las empresas que desean proteger su propiedad intelectual, la compilación inserta un paso complejo y poco confiable de ingeniería inversa para ver el código real. El software compilado también tiende a ser más pequeño, ya que ha sido optimizado para su ejecución. Esto no es realmente un problema con los scripts pequeños, pero cuando se trata de software grande, cientos de megabytes o incluso gigabytes de tamaño, esto puede tener un efecto notable.

Entonces, ¿qué hace un preprocesador?

Un preprocesador es una utilidad que se ejecuta sobre el código antes de compilarlo. Por lo general, un compilador llamará automáticamente al preprocesador cuando se inicie, sin embargo, también se pueden ejecutar por separado. El trabajo del preprocesador es configurar el código exactamente como se pretende. Lo hace principalmente mediante la realización de funciones de búsqueda y reemplazo.

En C, por ejemplo, es una práctica estándar usar varias bibliotecas estándar. Estas bibliotecas definen una serie de funciones que proporcionan una funcionalidad estándar. Para importar estas bibliotecas, se usa la palabra clave "#include" seguida de un nombre de biblioteca. El preprocesador busca en el código declaraciones como "#include" y las reemplaza. En el caso de “#include”, el preprocesador inserta todo el contenido de la biblioteca especificada.

Esto le permite mantener el código realmente escrito fácilmente legible al mismo tiempo que hace uso de muchas herramientas potentes y preexistentes. Le evita tener que reinventar la rueda para cada aplicación o tener que pegar una parte o la totalidad de la biblioteca en el código base.

Otro uso potencial de un preprocesador es quitar o agregar cierta funcionalidad según la intención de la compilación. Por ejemplo, si desea probar una nueva compilación, puede ser muy útil incluir una serie de pasos de depuración. No solo no son necesarios en las compilaciones de lanzamiento, sino que en realidad hacen que el software compilado sea más grande. Un preprocesador puede verificar los argumentos del compilador y determinar si se debe incluir o ignorar cierta funcionalidad. Similar a esto, un preprocesador generalmente eliminará los comentarios antes que el compilador, ya que estos no deberían incluirse en una compilación.

Conclusión

Un preprocesador es una herramienta ejecutada por un compilador para manipular el código antes de que realmente se compile. Si bien el preprocesador se puede llamar por separado, normalmente se llama como parte del proceso de compilación. El preprocesador busca ciertas cadenas definidas y las reemplaza con contenido estándar. Para los comentarios, no hay reemplazo, pero para las declaraciones que incluyen bibliotecas externas, el preprocesador reemplaza la declaración con el contenido de la biblioteca real. El preprocesador también puede tomar argumentos en tiempo de compilación para activar ciertas funciones. Esto se usa a menudo para incluir o excluir la funcionalidad de depuración de las compilaciones de prueba o versión.