พรีโปรเซสเซอร์คืออะไร?

โดยทั่วไป เมื่อมีคนพูดถึงโปรเซสเซอร์ในการประมวลผล พวกเขาหมายถึงชิปซิลิกอนบางประเภทที่ทำการคำนวณ P ใน CPU, GPU, APU, NPU และลอจิกชิปในรูปแบบอื่นๆ ย่อมาจาก “Processing” ซึ่งก็คือ Central Processing Unit แต่ละตัวเป็นโปรเซสเซอร์ประเภทเฉพาะซึ่งปรับให้เหมาะกับฟังก์ชันเฉพาะ อย่างไรก็ตาม ตัวประมวลผลล่วงหน้าไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับตัวประมวลผลทางกายภาพ เช่น CPU หรือ GPU แต่เป็นคำศัพท์เกี่ยวกับการเขียนโปรแกรมโดยเฉพาะที่เกี่ยวข้องกับภาษาที่คอมไพล์

คอมไพเลอร์คืออะไร?

คอมไพเลอร์คือชิ้นส่วนของซอฟต์แวร์ที่รวบรวมภาษาโปรแกรมเฉพาะลงในรหัสเครื่อง ภาษาโปรแกรมทั้งหมดจำเป็นต้องแปลงเป็นรหัสเครื่อง เนื่องจากคำสั่งที่มนุษย์อ่านได้ซึ่งประกอบกันเป็นภาษาโปรแกรมที่ใช้งานได้นั้นไม่สามารถเรียกใช้งานได้โดยตรงจากคอมพิวเตอร์ บางส่วนได้รับการออกแบบให้ตีความได้ทันทีเมื่อรหัสถูกเรียกใช้ วิธีการนี้มีความยืดหยุ่นมากทำให้ง่ายต่อการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อย อย่างไรก็ตาม ภาษาโปรแกรมอื่นๆ จำนวนมากต้องมีการคอมไพล์เพื่อให้สามารถดำเนินการได้ ในโปรแกรมขนาดเล็ก ไม่จำเป็นต้องใช้เวลานาน ด้วยโปรแกรมขนาดใหญ่ การคอมไพล์อาจใช้เวลาเป็นนาทีหรือเป็นชั่วโมง

เหตุใดคุณจึงต้องการใช้ภาษาที่ต้องรวบรวม การทำวิศวกรรมย้อนกลับนั้นยากกว่า ภาษาการเขียนโปรแกรมแบบตีความมักจะมีการแจกจ่ายโค้ดตามที่เป็นอยู่ ทำให้ง่ายต่อการ "ขโมย" สำหรับบริษัทที่ต้องการปกป้องทรัพย์สินทางปัญญา การคอมไพล์แทรกขั้นตอนที่ซับซ้อนและไม่น่าเชื่อถือของการทำวิศวกรรมย้อนกลับเพื่อดูรหัสจริง ซอฟต์แวร์คอมไพล์ยังมีแนวโน้มที่จะมีขนาดเล็กลง เนื่องจากได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับการดำเนินการ นี่ไม่ใช่ปัญหาจริงๆ กับสคริปต์ขนาดเล็ก แต่เมื่อต้องจัดการกับซอฟต์แวร์ขนาดใหญ่ ขนาดหลายร้อยเมกะไบต์ หรือแม้แต่กิกะไบต์ อาจมีผลกระทบที่เห็นได้ชัดเจน

แล้วตัวประมวลผลล่วงหน้าทำหน้าที่อะไร?

ตัวประมวลผลล่วงหน้าเป็นโปรแกรมอรรถประโยชน์ที่ทำงานบนโค้ดก่อนที่จะคอมไพล์ โดยทั่วไปแล้ว คอมไพเลอร์จะเรียกใช้ตัวประมวลผลล่วงหน้าโดยอัตโนมัติเมื่อเริ่มทำงาน อย่างไรก็ตาม พวกมันยังสามารถทำงานแยกกันได้ งานของตัวประมวลผลล่วงหน้าคือการตั้งค่ารหัสให้ตรงตามที่ต้องการ โดยหลักแล้วจะทำโดยการค้นหาและแทนที่ฟังก์ชัน

ตัวอย่างเช่น ใน C เป็นแนวปฏิบัติมาตรฐานในการใช้ไลบรารีมาตรฐานจำนวนหนึ่ง ไลบรารีเหล่านี้กำหนดชุดของฟังก์ชันที่มีฟังก์ชันมาตรฐาน ในการนำเข้าไลบรารีเหล่านี้ จะใช้คีย์เวิร์ด “#include” ตามด้วยชื่อไลบรารี ตัวประมวลผลล่วงหน้าจะค้นหาผ่านรหัสสำหรับคำสั่งเช่น “#include” และแทนที่ ในกรณีของ “#include” ตัวประมวลผลล่วงหน้าจะแทรกเนื้อหาทั้งหมดของไลบรารีที่ระบุ

สิ่งนี้ทำให้คุณสามารถเก็บโค้ดที่เขียนจริงให้อ่านได้ง่ายในขณะเดียวกันก็ใช้เครื่องมือที่ทรงพลังและมีอยู่แล้วมากมาย ช่วยให้คุณไม่ต้องคิดค้นวงล้อใหม่สำหรับทุกแอปพลิเคชันหรือต้องวางไลบรารีบางส่วนหรือทั้งหมดลงในโค้ดเบส

การใช้งานตัวประมวลผลล่วงหน้าที่เป็นไปได้อีกประการหนึ่งคือการตัดหรือเพิ่มฟังก์ชันบางอย่างขึ้นอยู่กับเจตนาของบิลด์ ตัวอย่างเช่น หากคุณต้องการทดสอบบิลด์ใหม่ การใส่ขั้นตอนการดีบั๊กหลายขั้นตอนจะมีประโยชน์มาก สิ่งเหล่านี้ไม่เพียงไม่จำเป็นในการสร้างรุ่นเท่านั้น แต่ยังทำให้ซอฟต์แวร์ที่คอมไพล์มีขนาดใหญ่ขึ้น ตัวประมวลผลล่วงหน้าสามารถตรวจสอบอาร์กิวเมนต์ของคอมไพเลอร์และกำหนดว่าจำเป็นต้องรวมหรือละเว้นการทำงานบางอย่างหรือไม่ ในทำนองเดียวกัน ตัวประมวลผลล่วงหน้ามักจะตัดความคิดเห็นออกก่อนคอมไพเลอร์ เนื่องจากสิ่งเหล่านี้ไม่ควรรวมอยู่ในบิลด์

บทสรุป

ตัวประมวลผลล่วงหน้าเป็นเครื่องมือที่เรียกใช้โดยคอมไพเลอร์เพื่อจัดการโค้ดก่อนที่จะถูกคอมไพล์จริง แม้ว่าพรีโปรเซสเซอร์สามารถเรียกแยกกันได้ แต่โดยทั่วไปจะเรียกว่าเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการคอมไพล์ ตัวประมวลผลล่วงหน้าจะค้นหาสตริงที่กำหนดไว้และแทนที่ด้วยเนื้อหามาตรฐาน สำหรับความคิดเห็น ไม่มีการแทนที่ แต่สำหรับคำสั่งที่มีไลบรารีภายนอก ตัวประมวลผลล่วงหน้าจะแทนที่คำสั่งด้วยเนื้อหาของไลบรารีจริง ตัวประมวลผลล่วงหน้ายังสามารถใช้อาร์กิวเมนต์เวลาคอมไพล์เพื่อเกตการทำงานบางอย่าง มักใช้เพื่อรวมหรือไม่รวมฟังก์ชันการแก้ไขจุดบกพร่องจากรุ่นทดสอบหรือรุ่นที่วางจำหน่าย