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Dmd編譯器學習筆記

2010-01-13 22:54:09 作者: 來源:

Dmd編譯器學習筆記

英文原文在這里：
http://digitalmars.com/d/dcompiler.html
在這里有一篇翻譯文章：
http://sofire.javaeye.com/blog/111667
不過，主要是關于windows的；我更關心Linux下的使用。
順便看看兩者有啥區別。

相關文件
注意：

Linux的dmd配置文件是dmd.conf
Windows的配置文件是sc.ini

/dmd/bin/dmd D 編譯器的可執行文件
/dmd/bin/dumpobj Elf file dumper
/dmd/bin/obj2asm Elf文件反匯編器
/dmd/bin/dmd.conf 全局配置文件(復制到 /etc/dmd.conf)
/dmd/lib/libphobos.a D運行庫(復制到 /usr/lib/libphobos.a)

DMD的安裝
[list=1]

下載dmd程序：http://ftp.digitalmars.com/dmd.zip，解壓到~/dmd目錄
復制dmd.conf文件到/etc目錄
Java代碼
1. cp ~/dmd/bin/dmd.conf /etc
```
cp ~/dmd/bin/dmd.conf /etc
```
給下面的文件添加執行權限
Java代碼
1. chmod u+x ~/dmd/bin/{dmd,dumpobj,obj2asm,rdmd}
```
chmod u+x ~/dmd/bin/{dmd,dumpobj,obj2asm,rdmd}
```
把~/dmd/bin添加到PATH環境變量；或者把它們復制到/usr/local/bin目錄下（不要只復制可執行程序）
復制庫文件到/usr/lib目錄
Java代碼
1. cp ~/dmd/lib/libphobos.a /usr/lib
```
cp ~/dmd/lib/libphobos.a /usr/lib
```
[/list]

以上安裝過程比較簡單，只有PATH環境變量設置正確了，就應該沒有什么問題

編譯參數和開關
命令的格式：
Java代碼
1. dmd files... -switches...
```
dmd   files...  -switches... 
```
[Windows]支持以下類型的文件：
Java代碼
1. Extension File Type
2. none D source files
3. .d D source files
4. .di D interface files
5. .obj Object files to link in
6. .lib Object code libraries to search
7. .exe Name output executable file
8. .def module definition file
9. .res resource file
```
Extension      File Type  
none           D source files  
.d             D source files  
.di            D interface files  
.obj           Object files to link in  
.lib           Object code libraries to search  
.exe           Name output executable file  
.def           module definition file  
.res           resource file  
```
[Linux]支持以下類型的文件：
Java代碼
1. Extension File Type
2. none D source files
3. .d D source files
4. .di D interface files
5. .o Object files to link in
6. .a Library files to link in
```
Extension      File Type
none  	       D source files
.d 	           D source files
.di 	       D interface files
.o 	           Object files to link in
.a 	           Library files to link in
```
好像不支持.so文件--這一點不肯定

編譯開關之一
Java代碼
1. -debug
2. 編譯調試代碼
4. -debug=level
5. 編譯調試代碼：code <= level
7. -debug=ident
8. 編譯調試代碼：標識符為ident
10. -version=level
11. 生成版本代碼：>=level
13. -version=ident
14. 生成版本代碼：==ident
16. -unittest
17. 編譯單元測試代碼（還有斷言）
19. -cov
20. 添加覆蓋率分析指令；運行程序后，會生成.lst文件
22. -release
23. 生成發行版本；會去掉契約和斷言等信息
```
-debug
    編譯調試代碼

-debug=level
    編譯調試代碼：code <= level

-debug=ident
    編譯調試代碼：標識符為ident

-version=level
    生成版本代碼：>=level

-version=ident
    生成版本代碼：==ident
    
-unittest
    編譯單元測試代碼（還有斷言）

-cov
    添加覆蓋率分析指令；運行程序后，會生成.lst文件

-release
    生成發行版本；會去掉契約和斷言等信息
```
-debug / -version
debug、version的使用方法很相似
Java代碼
1. //debug.d
2. import std.stdio;
4. void main()
5. {
6. debug { writefln("debug"); }
7. debug(1) { writefln("debug(1)"); }
8. debug(2) { writefln("debug(2)"); }
10. debug(ERROR) { writefln("debug(ERROR)"); }
11. debug(WARN) { writefln("debug(WARN)"); }
13. version(HOME) { writefln("version(HOME)"); }
14. version(BUSINESS) { writefln("version(BUSINESS)"); }
16. version(WINDOWS) {} else { writefln("version(!WINDOWS)"); }
17. }
```
//debug.d
import std.stdio;

void main()
{
    debug    { writefln("debug"); }
    debug(1) { writefln("debug(1)"); }
    debug(2) { writefln("debug(2)"); }

    debug(ERROR) { writefln("debug(ERROR)"); }
    debug(WARN)  { writefln("debug(WARN)"); }

    version(HOME)      { writefln("version(HOME)"); }
    version(BUSINESS)  { writefln("version(BUSINESS)"); }

    version(WINDOWS) {} else { writefln("version(!WINDOWS)"); }
}
```
編譯并運行之：
Java代碼
1. # dmd -debug -run debug.d
2. debug
3. debug(1)
4. version(!WINDOWS)
6. # dmd -debug=1 -run debug.d
7. debug
8. debug(1)
9. version(!WINDOWS)
11. # dmd -debug=2 -run debug.d
12. debug
13. debug(1)
14. debug(2)
15. version(!WINDOWS)
17. # dmd -debug=ERROR -run debug.d
18. debug(ERROR)
19. version(!WINDOWS)
21. # dmd -debug=WARN -run debug.d
22. debug(WARN)
23. version(!WINDOWS)
25. # dmd -version=HOME -run debug.d
26. version(HOME)
27. version(!WINDOWS)
29. # dmd -version=BUSINESS -version=WINDOWS -run debug.d
30. version(BUSINESS)
```
# dmd -debug -run debug.d
debug
debug(1)
version(!WINDOWS)

# dmd -debug=1 -run debug.d
debug
debug(1)
version(!WINDOWS)

# dmd -debug=2 -run debug.d
debug
debug(1)
debug(2)
version(!WINDOWS)

# dmd -debug=ERROR -run debug.d
debug(ERROR)
version(!WINDOWS)

# dmd -debug=WARN -run debug.d
debug(WARN)
version(!WINDOWS)

# dmd -version=HOME -run debug.d
version(HOME)
version(!WINDOWS)

# dmd -version=BUSINESS -version=WINDOWS -run debug.d
version(BUSINESS)
```
-unittest
Java代碼
1. //unittest.d
2. import std.stdio;
4. class A
5. {
6. int i;
7. this(int v) {
8. i = v;
9. }
11. unittest {
12. A a = new A(1);
13. assert(a.i == 1);
14. assert(a.i != 0);
15. }
16. }
18. int add(int a, int b)
19. {
20. return a - b;
21. // 這里沒有unittest
22. }
24. void main()
25. {
26. // 這里沒有unittest
27. }
29. unittest {
30. assert(add(1, 2) == 3);
31. }
```
//unittest.d
import std.stdio;

class A
{
    int i;
    this(int v) {
        i = v;
    }   

    unittest {
        A a = new A(1);
        assert(a.i == 1); 
        assert(a.i != 0); 
    }   
}

int add(int a, int b)
{
    return a - b;
    // 這里沒有unittest
}

void main()
{
    // 這里沒有unittest
}

unittest {
    assert(add(1, 2) == 3); 
}
```
先正常編譯，沒有語法錯誤：
Java代碼
1. # dmd -run unittest.d
```
# dmd -run unittest.d
```
再編譯單元測試代碼
Java代碼
1. # dmd -unittest -run unittest.d
2. Error: AssertError Failure unittest(30)
```
# dmd -unittest -run unittest.d 
Error: AssertError Failure unittest(30)
```
30行有錯誤？add函數寫錯了：（

-cov
看看覆蓋率分析選項：
Java代碼
1. //cov.d
2. import std.stdio;
4. void main()
5. {
6. for (int i; i < 2; i++)
7. {
8. if (i < 5)
9. writefln("i < 5");
10. else
11. writefln("i >= 5");
12. }
13. }
```
//cov.d
import std.stdio;

void main()
{
    for (int i; i < 2; i++)
    {
        if (i < 5)
            writefln("i < 5");
        else
            writefln("i >= 5");
    }
}
```
編譯并運行：
Java代碼
1. # dmd -cov -run cov.d
2. i < 5
3. i < 5
```
# dmd -cov -run cov.d
i < 5
i < 5
```
得到覆蓋率分析文件：cov.lst：（注意：編譯完并不會有這個文件；運行程序后才會生成）
Java代碼
1. |//cov.d
2. |import std.stdio;
3. |
4. |void main()
5. |{
6. 6| for (int i; i < 2; i++)
7. | {
8. 2| if (i < 5)
9. 2| writefln("i < 5");
10. | else
11. 0000000| writefln("i >= 5");
12. | }
13. |}
14. cov.d is 75% covered
```
       |//cov.d
       |import std.stdio;
       |
       |void main()
       |{
      6|    for (int i; i < 2; i++)
       |    {
      2|        if (i < 5)
      2|            writefln("i < 5");
       |        else
0000000|            writefln("i >= 5");
       |    }
       |}
cov.d is 75% covered
```
第6行運行了6次--自己算算是不是；
第11行運行了0次--搜索000000字符串，就能輕松找到沒有覆蓋到地方；
更多詳情參考：http://digitalmars.com/d/code_coverage.html

-release
用法很簡單，不舉例了

編譯開關之二
Java代碼
1. -D
2. 生成文檔
4. -Dddocdir
5. 把文檔生成到docdir目錄；注意是 -Dd
7. -Dffilename
8. 指定文檔的文件名；
```
-D
    生成文檔

-Dddocdir
    把文檔生成到docdir目錄；注意是 -Dd
	
-Dffilename
	指定文檔的文件名；
```
編譯命令很簡單：
Java代碼
1. dmd -D debug.d
```
dmd -D debug.d
```
關于文檔的更多信息參考：http://sofire.javaeye.com/blog/111881

編譯開關之三
Java代碼
1. -H
2. 生成.di接口文件
4. -Hddir
5. 把接口文件生成到dir目錄；注意是 -Hd
7. -Hffilename
8. 指定接口文件名；注意是 -Hf
```
-H
    生成.di接口文件

-Hddir
    把接口文件生成到dir目錄；注意是 -Hd

-Hffilename
    指定接口文件名；注意是 -Hf
```
關于接口，看一段翻譯：
當處理源文件中的import聲明時，編譯器會搜索import對應的源文件，從中提取出需要的信息。
編譯器同時也會搜索D接口文件，D接口文件中只包含模塊中需要導入的內容，而不是整個模塊。
使用D接口文件的好處是：
D接口文件可以在編譯D源文件時用-H開關創建，D接口文件的后綴是.di。
當編譯器分解import聲明時，搜索尋找.di形式的D接口文件，再尋找D源文件。
D接口文件有點和C++頭文件相似，但這不是必需的，它不屬于D語言，只是編譯器的一個功能，只是用來優化程序的構建。

dmd -H生成的接口文件包括了源代碼；只是去掉了注釋，斷言等信息；具體怎么回事，待弄明白了再來改這里(TODO)

編譯開關之四
Java代碼
1. -c
2. 只編譯，不鏈接；簡單點說就是只生成.o文件，不生成可執行文件
4. -Ipath
5. 指定import路徑；多個路徑之間用分號(;)分割；允許有多個-I，并按照-I指定的路徑順序進行搜索
7. -Jpath
8. 指定D源程序中import表達式的搜索路徑；多個路徑之間用分號(;)分割；
9. 允許有多個-J，并按照-J指定的路徑順序進行搜索
11. -Llinkerflag
12. 把linkerflag傳遞給連接程序(linker)，比如: -L-L/usr/lib
14. -o-
15. 不生成.o文件，一般和-H、-D一起使用
17. -offilename
18. 指定輸出文件名；可以是可執行程序，也可以是其他文件；注意是：-of
20. -odobjdir
21. 把.o文件生成到objdir目錄；默認是生成到當前目錄；注意是：-od
23. -op
24. 默認生成的object文件(.o)會在當前目錄；添加-op參數則會生成到源文件所在目錄
```
-c
    只編譯，不鏈接；簡單點說就是只生成.o文件，不生成可執行文件

-Ipath
	指定import路徑；多個路徑之間用分號(;)分割；允許有多個-I，并按照-I指定的路徑順序進行搜索

-Jpath
	指定D源程序中import表達式的搜索路徑；多個路徑之間用分號(;)分割；
	允許有多個-J，并按照-J指定的路徑順序進行搜索

-Llinkerflag
   	 把linkerflag傳遞給連接程序(linker)，比如: -L-L/usr/lib

-o-
    不生成.o文件，一般和-H、-D一起使用

-offilename
    指定輸出文件名；可以是可執行程序，也可以是其他文件；注意是：-of

-odobjdir
    把.o文件生成到objdir目錄；默認是生成到當前目錄；注意是：-od

-op
	默認生成的object文件(.o)會在當前目錄；添加-op參數則會生成到源文件所在目錄
```
-c
Java代碼
1. dmd debug.d # 生成debug可執行文件
2. dmd -c debug.d # 生成debug.o文件
```
	dmd debug.d     # 生成debug可執行文件
	dmd -c debug.d  # 生成debug.o文件
```
dmd編譯器默認是編譯成.o文件后，再和其他庫連接成可執行文件；
某些情況下不需要編譯成可執行文件，比如沒有main函數--也編譯不成
這時就可以只編譯成.o文件

bud等程序build工具，可以自動判斷文件是否有main函數，并生成相應的文件；
但dmd編譯器不是這樣的；所以，熟悉了dmd編譯器后，可以只使用bud等工具來編譯程序

-I / -J
Java代碼
1. import std.stdio; // -I
2. void main()
3. {
4. auto b = import("x.d"); // -J
5. }
```
import std.stdio;				// -I
void main()
{
    auto b = import("x.d");		// -J
}
```
自己體會它們的用途吧：）
注意：如果在搜索路徑下有同名文件的話，可能出現奇怪的問題；避免出現這種情況，或者改變參數的順序

-Llinkerflag
一般是-L-L 和 -L-l參數，指定lib路徑和庫文件
比如：-L-L/usr/local/lib -L-lsqlite3
對linker不熟悉，回頭在詳細寫這塊

-o-
如果只想生成文檔，連.o文件都不想要；則-o- 就是你想要的了

-offilename
默認情況下，是根據源文件名來確定后續文件的文件名；
比如foo.d 會生成 foo.o 與 foo 文件；
通過-of參數可以改變輸出文件的名字：
dmd -ofbar.exe foo.d

它不會自動添加后綴：
dmd -c -ofbar foo.d
生成文件是 bar，而不是bar.o，這可能不是你想要的

-odobjdir -op
.o文件默認生成在當前目錄下；
-od 是指定生成目錄，-od.和默認相同
-op 是把.o生成到源文件所在目錄
具體生成到什么目錄下，就看自己的愛好了；
喜歡干凈，就用-od吧；對了，-run參數能生成更干凈的代碼；）

編譯開關之五
Java代碼
1. -O
2. 優化生成的代碼，使程序運行得更快
4. -g
5. 添加調試信息
7. -gc
8. 添加C風格的調試信息（為舊的gdb）
10. -inline
11. 用內聯函數的方式進行優化；相當于C的inline
13. -fPIC
14. 生成位置無關代碼
16. -d
17. 允許廢棄的特征
19. -profile
20. profile the runtime performance of the generated code
21. 參見：http://www.digitalmars.com/ctg/trace.html
```
-O
    優化生成的代碼，使程序運行得更快

-g
    添加調試信息

-gc
    添加C風格的調試信息（為舊的gdb）

-inline
    用內聯函數的方式進行優化；相當于C的inline

-fPIC
    生成位置無關代碼

-d
    允許廢棄的特征

-profile
    profile the runtime performance of the generated code 
	參見：http://www.digitalmars.com/ctg/trace.html
```
這幾個參數，要么很簡單，要么不懂含義；也懶得去研究具體的意思了。
其中的-g參數涉及到使用調試器；我喜歡用writefln調試；唉，回頭再研究吧。

編譯開關之六
Java代碼
1. --help
2. 打印幫助
4. -quiet
5. 安靜模式，不輸出無關緊要的信息
7. -v
8. 顯示編譯細節
10. -w
11. 顯示編譯警告
```
--help
    打印幫助

-quiet
   	安靜模式，不輸出無關緊要的信息

-v
    顯示編譯細節

-w
	顯示編譯警告
```
編譯開關之七
Java代碼
1. -run srcfile args...
2. 編譯，鏈接，然后運行程序srcfile；args...(到命令行結束)都是程序的參數；
3. 它不會保留.o和可執行程序（No .o or executable file is left behind）
```
-run srcfile args...
    編譯，鏈接，然后運行程序srcfile；args...(到命令行結束)都是程序的參數；
	它不會保留.o和可執行程序（No .o or executable file is left behind）
```
文章開始就有怎么使用的例子
需要注意的是參數的順序，因為很多寫法都是錯誤的，正確的是：
Java代碼
1. dmd 相關文件編譯開關 -run 含main的源文件程序參數1 程序參數2
```
dmd 相關文件 編譯開關 -run 含main的源文件 程序參數1 程序參數2
```
各種參數放在-run前面，然后是含有main的源程序，再后面的內容會全部傳遞給運行程序，作為參數

鏈接Linking
在dmd編譯成功后，它會再調用連接程序；用-c參數可以不進行連接
連接的實際處理程序其實是gcc；這樣能保證和gcc編譯的模塊兼容

環境變量
CC
默認是用gcc進行連接，可以通過設置CC環境變量，使用其他連接器

DFLAGS
The value of DFLAGS is treated as if it were appended to the command line to dmd.
沒有弄明白它是怎么回事；（

dmd.conf初始化文件
dmd會按照下面的目錄順序查找
1. 當前工作目錄
2. 環境變量HOME指定的目錄
3. dmd命令所在目錄，即bin目錄
4. /etc目錄
dmd.conf的內容看起來像這樣：
Java代碼
1. ; dmd.conf 是dmd的配置文件
2. ; 分號是注釋符號
3. ; %%包含的名字會用相應的環境變量替換
4. ; %@P%會被本文件的路徑替換，即dmd.conf文件所在路徑
5. [Environment]
6. DFLAGS="-I%@P%/../src/phobos"
7. DDOCFILE=candydoc/proj.ddoc
```
; dmd.conf 是dmd的配置文件
; 分號是注釋符號
; %%包含的名字會用相應的環境變量替換
; %@P%會被本文件的路徑替換，即dmd.conf文件所在路徑
[Environment]
DFLAGS="-I%@P%/../src/phobos"
DDOCFILE=candydoc/proj.ddoc
```
格式是 NAME=value；NAME即使是小寫，也會被處理成大寫；
里面的DFLAGS的值會覆蓋環境變量指定的值

和Windows版本的區別
- 字符串文章量是只讀的；對它寫會導致段錯誤
- 配置文件是dmd.conf，而不是sc.ini
- Windows有一個@cmdfile開關
- Windows有一個-nofloat開關
- 環境變量上有些不一樣
總結：
和gcc比起來，參數少多了 ;)
雖然可以用bud進行編譯，但理解dmd還是必要的。
反正也不復雜，花點時間學習一下還算值得。

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