Počítačové programy potřebují ke svému běhu určitou infrastrukturu.
Co je to runtime
Runtime je prostředí, které zajišťuje, že program může běžet. Je to subsystém, který existuje jak v počítači, kde se program vytváří, tak i v počítačích, kde má program běžet.
Jak funguje runtime
Název runtime pochází z rozdělení na kompilační a běhový čas, které se používá u komprimovaných jazyků. To odlišuje procesy počítače, které se podílejí na vytvoření programu (kompilace), a jeho spuštění v cílovém počítači (běhový čas).
Většina programovacích jazyků má nějakou formu runtime, která poskytuje prostředí, ve kterém programy běží. Toto prostředí může řešit řadu problémů, včetně správy paměti aplikace, přístupu programu k proměnným, mechanismů pro předávání parametrů mezi procedurami, rozhraní s operačním systémem a dalších.
Kompilátor vytváří správný kód na základě předpokladů, které závisí na konkrétním runtime. Runtime obvykle zodpovídá za nastavení a správu zásobníku a haldy a může zahrnovat funkce, jako je sběr odpadků, vlákna nebo jiné dynamické funkce zabudované do jazyka.
Typy kódu
Existuje několik typů kódu, které se používají v různých fázích životního cyklu programu:
Zdrojový kód: Kód, který píše programátor.
Objektový kód: Kód, který vytváří kompilátor.
Bajtový kód: Kód, který vytváří interpret.
Strojový kód: Kód, který spouští procesor.
Mikroprogram: Kód, který řídí procesor.
Strategie kompilace
Existuje několik strategií kompilace, které určují, jak se zdrojový kód převede na spustitelný kód:
Kompilace před spuštěním (AOT): Zdrojový kód se převede na spustitelný kód před spuštěním programu.
Kompilace za běhu (JIT): Zdrojový kód se převede na spustitelný kód za běhu programu.
Trasovací kompilace za běhu: Zdrojový kód se převede na spustitelný kód na základě trasování programu za běhu.
Systém kompilace a spuštění: Zdrojový kód se převede na spustitelný kód a poté se spustí.
Předkompilace: Zdrojový kód se převede na jiný zdrojový kód, který je pak kompilován.
Transkompilace: Zdrojový kód se převede na kód jiného programovacího jazyka.
Rekompilace: Spustitelný kód se převede na nový spustitelný kód.
Pozoruhodné runtime
Některé z nejznámějších runtime jsou:
Android Runtime (ART)
BEAM
Common Language Runtime (CLR) a Mono
CPython a PyPy
crt0
Java Virtual Machine (JVM)
LuaJIT
V8 Objective-C a Swift
Node.js
Zend Engine
Pozoruhodné kompilátory a nástroje
Některé z nejznámějších kompilátorů a nástrojů jsou:
GNU Compiler Collection (GCC)
LLVM a Clang
MSVC