Ciclo de Desenvolvimento
Atualizado
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Desenvolver um aplicativo, um software desktop ou um website começa com o que chamamos de algoritmo expresso em uma linguagem de programação. Tudo que você já viu ou vai ver, desde a máquina de café a foguetes existe uma lógica e um algoritmo.
A final o que é um algoritmo? De forma simples e direita como EU gosto, um algoritmo é uma colecção de instruções. Algoritmos têm nomes diferentes em contextos diferentes. Quando você está cozinhando comida, um algoritmo é uma receita, uma colecção de ingredientes e instruções que, quando seguidas, produzem delícias culinárias. Quando você está montando coisas que comprou na loja, um algoritmo geralmente é impresso para você e chamado de manual de instruções. Em um computador, um algoritmo é chamado de programa.
Linguagem de máquina é a linguagem dos processadores. Ela é composta de instruções primitivas que correspondem à funcionalidade primitiva de uma CPU. Um algoritmo escrito na linguagem de alto nível que incrementa uma variável pode levar três ou quatro instruções no nível de linguagem de máquina. Portanto, deve haver ferramentas que possam converter de uma linguagem de alto nível, como C, para a linguagem de baixo nível de um processador.
Esse "conversor" é chamado de compilador. Um compilador deve analisar um programa, converter a sintaxe e a semântica desse programa em estruturas internas e, em seguida, gerar código de linguagem de máquina com base nessas estruturas internas. Para um programador, a execução do código de linguagem de máquina gerado deve corresponder à semântica do programa de alto nível original.
Um compilador gera pedaços de código de máquina que precisam ser reunidos em um pacote executável. Este pacote é normalmente construído por uma ferramenta de linker que coloca os pedaços do programador junto com qualquer código de sistema necessário. O resultado final é um pacote de vários pedaços de código e informações que permitirão que um sistema operacional comece a executar um programa.
O desenvolvedor escreve o programa em linguagem C e salva em um arquivo com extensão .c.
Exemplo: main.c.
O preprocessador (etapa inicial do compilador) executa instruções de diretivas, como #include e #define.
Inclui arquivos de cabeçalho, como <stdio.h> ou <math.h>.
Substitui macros (#define) por seus valores.
Remove comentários e expande diretivas do tipo #ifdef.
O resultado é um arquivo intermediário com as diretivas processadas.
O compilador converte o código-fonte preprocessado em código assembly (um conjunto de instruções específicas para o processador da máquina).
O código assembly é de baixo nível, próximo da linguagem de máquina, mas ainda legível por humanos.
Exemplo: Um arquivo .s gerado.
O montador converte o código assembly em código de máquina (binário), gerando um arquivo objeto (.o ou .obj).
Esse arquivo contém instruções binárias que o processador pode entender, mas ele ainda não é um programa executável, porque depende de outras partes (bibliotecas, funções, etc.).
O linker junta o arquivo objeto gerado com outras bibliotecas e arquivos objeto necessários.
Resolve referências entre funções e variáveis (exemplo: printf() é ligado à biblioteca padrão libc).
Gera o programa final, que é um executável.
O resultado é o arquivo executável (por exemplo, programa.exe no Windows ou programa.out no Linux).
Após a linkagem, o programa compilado pode ser executado diretamente pelo sistema operacional.
Preprocessador: Expande macros e inclui cabeçalhos.
Compilador: Converte para código assembly.
Montador: Gera código de máquina.
Linker: Junta tudo e resolve dependências.
Ferramentas como o GCC (GNU Compiler Collection) seguem esse processo completo.
