নিজে compile করে চালাও: Playground আর নিজের মেশিনের toolchain

Playground হলো Singapore-র একটা মেশিনে sandbox-র ভেতরে বসানো সত্যিকারের একটা GCC। নিজের মেশিনের toolchain হলো সেই একই GCC, তোমার নিজের disk-এ। কোনোটা বেশি আসল না; দুইটাই একই compiler, দুই জায়গায়।

তাই এই lesson কিছু বসানোর নির্দেশ না। এই track-র সবটাই তোমার browser-এ চলে, চিরকাল। নিজের একটা কপি চাইলে দ্বিতীয় অর্ধেকটা পড়ো, আর তার আগে নিশ্চিন্তে ওটা বাদ দিয়ে যাও।

Playground: সত্যিকারের একটা GCC, অন্য কারো মেশিনে

এই track-র প্রতিটা example-র একটা Run link আছে, যেটা program আগেই বসানো অবস্থায় Playground খুলে দেয়। ওই page-র চারটা অংশ কাজের।

Editor তোমার program ধরে রাখে। Run button ওটা পাঠিয়ে দেয়, আর এক সেকেন্ড পরে output-র ঘর দেখায় সে কী ছেপেছে। Input-র বাক্সে তুমি লেখো program যা পড়বে, আর এই module-র প্রতিটা problem ওভাবেই পরীক্ষা করা হয়।

তোমার file ওই মেশিনের disk-এ লেখা হয়, compile হয়, আর একটা sandbox-র ভেতরে চলে, সময়ের সীমা আর memory-র সীমা দিয়ে। Program যদি এমন input-র জন্য বসে থাকে যেটা কখনো আসে না, সময়ের সীমা ওটা থামিয়ে দেয়, আর সেটা একটা সত্যিকারের ফল, আটকে থাকা না।

একজন দর্শক মিনিটে কতবার চালাতে পারে, তারও একটা সীমা আছে। "Too many requests" message-র মানে অপেক্ষা করো, ভেঙে গেছে না।

তাই একটা Playground run মানে সত্যিকারের মেশিনে একটা compile আর একটা চালানো। এটা তোমার কাছ থেকে একটা জিনিসই লুকায়: command line।

Playground যে command-টা ব্যবহার করে

এটাই, আর এটা বাঁধা, মানে page থেকে তুমি এটা বদলাতে পারবে না:

gcc -O2 -std=c17 -lm

এটা থেকে তিনটা জিনিস বেরোয়, আর তিন নম্বরটাই মনে রাখার মতো।

-O2 চায় হিসাব করে সাজানো machine code, তাই program দ্রুত চলে। -std=c17 হলো এই track যে standard শেখায়। -lm ওখানে আগেই আছে, তাই অঙ্কের library সব সময় তোমার হয়ে জোড়া থাকে।

আর ওতে -Wall নেই। GCC নিজে থেকে যে message দেয়, Playground সেগুলোই ছাপে, তার বেশি কিছু না।

এর একটা ফল আছে, আর সেটা সোজা বলে দেওয়াই ভালো। নিজের মেশিনে তুমি যে message দেখো, Playground-এ সেটা চুপ থাকতে পারে। একটা অব্যবহৃত variable, %s-কে একটা সংখ্যা দেওয়া, একটা = দিয়ে লেখা if: তিনটাই ওখানে চুপ, আর তিনটাই -Wall-র নিচে warning।

কারণটা ভুলে যাওয়া না, একটা নিয়ম। Compiler-র option প্রতি ভাষায় বাঁধা, আর একটা client যে option যোগ করতে পারে তার তালিকা খালি। প্রতিটা পাঠক একই toolchain পায়।

তাই Playground হলো সৎ মেঝেটা: ওখানে build হলে তোমার শিক্ষকের কাছেও build হবে। মেঝের চাওয়ার চেয়ে বেশি warning খুঁজতে তুমি নিজের মেশিনে যাও।

GCC বসানো, তিনটা operating system-এ

কেবল যদি তুমি চাও। প্রতিটার জন্য পাঁচ লাইন।

Linux. একটা terminal খোলো। Debian বা Ubuntu-তে চালাও sudo apt update, তারপর sudo apt install build-essential। Fedora-তে চালাও sudo dnf install gcc। gcc --version দিয়ে মিলিয়ে নাও। কাজ শেষ।

macOS. Terminal খুলে চালাও xcode-select --install, তারপর যে dialog আসে সেটা মেনে নাও। এতে Command Line Tools বসে, যার ভেতরে একটা compiler আছে। gcc --version দিয়ে মিলিয়ে নাও। macOS-এ ওই নামটা আসলে Clang চালায়, আর এই track-র সবকিছুর জন্য সেটা ঠিকই আছে।

Windows, যে পথটা আমরা বলব। WSL বসাও, মানে Windows Subsystem for Linux, PowerShell-এ administrator হিসেবে wsl --install চালিয়ে আর মেশিন restart করে। ও যে Ubuntu app দেয় সেটা খুলে উপরের Linux-র নির্দেশ মানো। এতে Windows-র পাশেই তোমার একটা সত্যিকারের Linux toolchain হলো, আর পেশাদার C-র কাজ বেশিরভাগ ওটাই ব্যবহার করে।

Windows, WSL ছাড়া। MSYS2 তার নিজের site থেকে বসাও, ওটার UCRT64 shell খোলো, আর চালাও pacman -S mingw-w64-ucrt-x86_64-gcc। অন্য terminal-এও gcc চাইলে ওটার bin folder PATH-এ যোগ করো। এটা সত্যিকারের একটা GCC, আর একটা তফাত নিচে কাজে লাগবে।

তাই প্রতিটা পথ একই জায়গায় শেষ হয়: একটা gcc, যেটা তুমি prompt-এ লিখতে পারো।

যে চারটা command তুমি সত্যিই লিখবে

একটা program hello.c নামে save করো, আর এই module-র সবকিছু থেকে তুমি চারটা command দূরে।

1. Compile. gcc -std=c17 -Wall -Wextra hello.c -o hello তোমার file পড়ে hello নামে একটা program লেখে।
2. চালাও. Linux আর macOS-এ ./hello; Windows-এ hello.exe বা .\hello.exe।
3. Status পড়ো. echo $? ছাপে main যে সংখ্যাটা ফেরত দিয়েছে, যেটা নিয়ে lesson 1 বলেছিল ওটা সাজসজ্জা না।
4. অঙ্কের library জুড়ে দাও. gcc -std=c17 hello.c -o hello -lm, Linux-এ sqrt, pow বা sin call করলেই এটা লাগে।

শেষেরটা নিয়ে দুইটা কথা। Linux-এ অঙ্কের code আলাদা একটা library file-এ থাকে। -lm বাদ দিলে linker তোমাকে দেয় undefined reference to 'sqrt', আর সেটা Module 0-র lesson 4 কাজ করে দেখানো। Windows-এ MSYS2-তে, আর macOS-এ, ওটা flag ছাড়াই জোড়া লাগে। Playground সব সময় -lm পাঠায়, তাই ওখানে প্রশ্নটাই ওঠে না।

তাই -Wall -Wextra হলো অভ্যাসটা, আর -lm হলো সেই flag, যেটা তুমি ঠিক একবার ভুলবে।

ধাপের flag: pipeline আগেই থামিয়ে দেওয়া

Module 0-র lesson 4 চারটা ধাপ বলেছিল: preprocessor, compiler, assembler, linker। তিনটা flag প্রথম তিনটার প্রতিটার পরেই থামিয়ে দেয়, আর ধাপগুলো সত্যি, এটা দেখার সবচেয়ে সস্তা উপায় ওগুলোই।

একবার gcc -E hello.c | wc -l চালিয়ে দেখো। তোমার সাত লাইন হাজারের বেশি হয়ে যায়, মানে stdio.h এসে বসেছে। এতেই বোঝা যায়, header বাদ পড়া কেন ধাপ 1-র ব্যর্থতা।

তোমার প্রথম warning পড়া

Warning মানে compiler বলছে "এটা বৈধ, আর আমার মনে হয় না তুমি এটাই চেয়েছ"। এটা কখনো build থামায় না।

যে তিনটার সঙ্গে সবার আগে দেখা হবে, তিনটাই -Wall-র নিচে, আর তিনটাই ওটা ছাড়া চুপ:

• warning: unused variable 'total'। তুমি ওটা declare করেছ আর কখনো ব্যবহার করোনি, যার মানে সাধারণত একটা edit আধখানা পড়ে আছে।
• warning: format '%s' expects argument of type 'char *', but argument 2 has type 'int'। Placeholder আর মানটা মিলছে না, আর এটার শেষটা সাধারণত একটা crash।
• warning: suggest parentheses around assignment used as truth value। Lesson 2-র = আর ==-র ফাঁদটা ধরা পড়ল।

প্রতিটাকে এমন একটা error ভাবো, যেটা এখনো তোমাকে কামড়ায়নি। যারা warning চালু রেখে build করে, তারা বাকিদের চেয়ে কয়েক দিন আগে bug খুঁজে পায়, আর পেশাদার project ইচ্ছা করেই warning-কে error বানিয়ে রাখে।

তাই -Wall -Wextra-তে পরিষ্কার একটা build, Playground-এ পরিষ্কার build-র চেয়ে জোরালো একটা দাবি, আর দুইটার তফাত ওইটুকুই।

gcc -std=c17 -Wall -Wextra hello.c -o hello
 |     |         |           |      |
 |     |         |           |      the name of the program to write
 |     |         |           your input file
 |     |         turn on the useful warnings
 |     pick the language standard
 the program that runs all four stages for you

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int physics = 37;
    int chemistry = 41;
    int total = physics + chemistry;

    printf("Total: %d\n", total);
    printf("Subjects: 2\n");
    return 0;
}

Total: 78
Subjects: 2

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int marks = 90;
    int total = 0;          /* declared, then never used again */

    printf("Marks: %d\n", marks);
    return 0;
}

Marks: 90

#include <math.h>
#include <stdio.h>

int main(void)
{
    double side = 5.0;

    /* sqrt is declared in math.h and lives in the maths library. */
    double diagonal = side * sqrt(2.0);

    printf("Diagonal: %.3f\n", diagonal);
    return 0;
}

Diagonal: 7.071

gcc hello.c
./hello

gcc -std=c17 diagonal.c -o diagonal

./hello

int n = 5;
printf("%s\n", n);

gcc -std=c17 quiz.c -o quiz
gcc -std=c17 -Wall -Wextra quiz.c -o quiz
gcc -std=c89 -Wall -Wextra -pedantic-errors quiz.c -o quiz

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int marks = 90;
    int bonus = 5;

    printf("Marks: %d\n", marks);
    return 0;
}

#include <math.h>
#include <stdio.h>

int main(void)
{
    /* Your one comment goes here, about the linker. */
    printf("2 to the 10 is %.0f\n", pow(2.0, 10.0));
    return 0;
}

এতে Part Zero শেষ। পরে আসছে এই module-র graded problem-র সেট, hidden test সহ দশটা problem, আর তারপর module test।