什麼是預處理器？

通常，當有人提到計算中的處理器時，他們指的是某種執行計算的矽芯片。CPU、GPU、APU、NPU等多種形式的邏輯芯片中的P，代表“Processing”，即Central Processing Unit。它們中的每一個都是特定類型的處理器，針對其特定功能進行了優化。然而，預處理器與 CPU 或 GPU 等物理處理器沒有任何關係。相反，它是一個編程術語，專門與編譯語言有關。

什麼是編譯器？

編譯器是一種將特定編程語言編譯成機器碼的軟件。所有編程語言都需要轉換為機器代碼，因為構成可用編程語言的人類可讀指令不能直接由計算機執行。有些設計用於在運行代碼時即時解釋。這種方法非常靈活，可以輕鬆進行微小的更改。然而，許多其他編程語言需要編譯才能執行。在小程序中，這不一定需要很長時間。但是，對於較大的程序，編譯可能需要幾分鐘甚至幾小時。

那麼為什麼要使用需要編譯的語言呢？好吧，逆向工程更難。解釋型編程語言的代碼通常按原樣分發，因此很容易“竊取”。對於希望保護其知識產權的公司而言，編譯會插入一個複雜且不可靠的逆向工程步驟以查看實際代碼。編譯後的軟件也往往更小，因為它已針對執行進行了優化。這對於小型腳本來說並不是真正的問題，但在處理大型軟件（數百兆字節甚至千兆字節的大小）時，這可能會產生明顯的影響。

那麼預處理器做什麼呢？

預處理器是一種實用程序，在代碼編譯之前對其進行運行。通常，編譯器會在啟動時自動調用預處理器，但是，它們也可以單獨運行。預處理器的工作是完全按照預期設置代碼。它主要通過執行搜索和替換功能來做到這一點。

例如，在 C 語言中，使用大量標準庫是標準做法。這些庫定義了一系列提供標準功能的函數。要導入這些庫，使用“#include”關鍵字後跟庫名稱。預處理器在代碼中搜索像“#include”這樣的語句並替換它們。在“#include”的情況下，預處理器插入指定庫的全部內容。

這使您可以使實際編寫的代碼易於閱讀，同時還可以使用許多功能強大且已存在的工具。它使您不必為每個應用程序重新發明輪子，也不必將部分或全部庫粘貼到代碼庫中。

預處理器的另一個潛在用途是根據構建的意圖去除或添加某些功能。例如，如果您想要測試一個新版本，包含一系列調試步驟會非常有用。不僅在發布版本中不需要這些，而且它們實際上會使編譯後的軟件更大。預處理器可以檢查編譯器參數並確定是否需要包含或忽略某些功能。與此類似，預處理器通常會在編譯器之前刪除註釋，因為這些不應包含在構建中。

結論

預處理器是編譯器運行的一種工具，用於在代碼實際編譯之前對其進行操作。雖然可以單獨調用預處理器，但它通常作為編譯過程的一部分被調用。預處理器查找某些已定義的字符串並用標準內容替換它們。對於註釋，沒有替換，但是對於包含外部庫的語句，預處理器將語句替換為實際庫的內容。預處理器還可以採用編譯時參數來控制某些功能。這通常用於在測試或發布版本中包含或排除調試功能。