مقدمه مفهومی درباره واژه پیش مترجم یا Precompiler برنامه ای است که کد منبع را قبل از ارسال به کامپایلر اصلی پردازش می کند. این ابزار معمولاً برای افزودن ویژگی های جدید به یک زبان، ساده سازی syntax یا تولید خودکار کد استفاده می شود. پیش مترجم ها با کامپایلرهای سنتی تفاوت دارند زیرا خروجی آن ها معمولاً کد منبع در همان زبان یا زبانی دیگر است، نه کد ماشین. این ابزارها در دهه 1970 محبوبیت یافتند و امروزه در بسیاری از پروژه های بزرگ نرم افزاری استفاده می شوند. پیش مترجم ها می توانند به صورت standalone یا به عنوان بخشی از toolchain کامپایلر عمل کنند. استفاده از پیش مترجم می تواند خوانایی و قابلیت نگهداری کد را بهبود بخشد، اما ممکن است خطایابی را پیچیده تر کند. کاربرد واژه در برنامه نویسی یا زیرشاخه های فناوری اطلاعات در توسعه نرم افزارهای بزرگ، پیش مترجم ها برای تولید خودکار کدهای تکراری استفاده می شوند. در برنامه نویسی سیستم های embedded، پیش مترجم ها برای بهینه سازی کد قبل از کامپایل کاربرد دارند. در توسعه وب، پیش مترجم های CSS مانند Sass یا Less استفاده می شوند. در متاپرگرام نینگ، پیش مترجم ها برای تولید کد بر اساس templateها استفاده می گردند. در زبان های خاص حوزه (DSL)، پیش مترجم ها کد DSL را به زبان عمومی ترجمه می کنند. در سیستم های ماژولار، پیش مترجم ها می توانند وابستگی ها را مدیریت کنند. مثال های واقعی و کاربردی در زندگی یا پروژه های IT پیش پردازنده C (cpp) که ماکروها و includeها را پردازش می کند. سیستم M4 یک پیش مترجم عمومی برای تولید متن است. Lex و Yacc برای تولید تجزیه گرها از پیش مترجم استفاده می کنند. در توسعه اندروید، AAPT (Android Asset Packaging Tool) به عنوان پیش مترجم منابع عمل می کند. در برنامه نویسی C#، T4 Text Template برای تولید خودکار کد استفاده می شود. در پروژه های جاوا، ابزارهایی مانند Lombok با پردازش annotationها قبل از کامپایل کار می کنند. نقش واژه در توسعه نرم افزار یا معماری سیستم ها در معماری سیستم های بزرگ، پیش مترجم ها می توانند لایه انتزاعی بین توسعه دهندگان و زبان اصلی ایجاد کنند. در سیستم های ماژولار، پیش مترجم ها می توانند وابستگی ها را قبل از کامپایل حل کنند. در توسعه مبتنی بر مدل، پیش مترجم ها مدل ها را به کد اجرایی تبدیل می کنند. در سیستم های embedded، پیش مترجم ها می توانند کد را برای سخت افزار خاص بهینه کنند. در فرآیندهای CI/CD، پیش مترجم ها می توانند مرحله قبل از کامپایل را خودکار کنند. در معماری میکروسرویس، پیش مترجم ها می توانند کدهای client را برای ارتباط با سرویس ها تولید کنند. شروع استفاده از این واژه در تاریخچه فناوری و تکامل آن در سال های مختلف اولین پیش مترجم ها در دهه 1960 برای زبان هایی مانند COBOL توسعه داده شدند. در دهه 1970، پیش پردازنده C معرفی شد که استانداردی برای پیش مترجم ها ایجاد کرد. در دهه 1980، ابزارهایی مانند Lex و Yacc محبوبیت یافتند. در دهه 1990، پیش مترجم های اختصاصی برای زبان های شیءگرا توسعه داده شدند. در دهه 2000، پیش مترجم های مدرن مانند Sass برای وب ظهور کردند. در سال های اخیر، پیش مترجم های هوشمند با قابلیت های تحلیل کد توسعه یافته اند. تفکیک آن از واژگان مشابه پیش مترجم نباید با کامپایلر سنتی که مستقیماً به کد ماشین ترجمه می کند اشتباه گرفته شود. همچنین با transpiler متفاوت است که کد را به زبان دیگری در همان سطح انتزاع ترجمه می کند. پیش مترجم با interpreter نیز تفاوت دارد که کد را بدون تولید خروجی میانی اجرا می کند. در برخی موارد ممکن است با preprocessor اشتباه گرفته شود که معمولاً کاربرد محدودتری دارد. پیش مترجم بیشتر بر تغییر و گسترش syntax تمرکز دارد تا صرفاً جایگزینی متن. شیوه پیاده سازی واژه در زبان های برنامه نویسی مختلف در C/C++، پیش پردازنده با دستوراتی مانند #define و #include پیاده سازی می شود. در جاوا، ابزارهایی مانند Annotation Processing Tool (APT) نقش پیش مترجم را ایفا می کنند. در پایتون، decoratorها و metaclassها برخی قابلیت های پیش مترجم را ارائه می دهند. در CSS، پیش مترجم هایی مانند Sass با syntax اختصاصی خود کار می کنند. در زبان های مدرن مانند Rust، macroها قابلیت های پیش مترجم را ارائه می دهند. در سیستم های embedded، پیش مترجم ها اغلب به صورت ابزارهای سفارشی توسعه داده می شوند. چالش ها یا سوءبرداشت های رایج در مورد آن یک چالش رایج در پیش مترجم ها، خطایابی کدهای تولید شده است. برخی توسعه دهندگان ممکن است فکر کنند پیش مترجم ها می توانند کاملاً جایگزین کامپایلر شوند. در سیستم های پیچیده، مدیریت وابستگی های پیش مترجم می تواند مشکل ساز باشد. یک سوءبرداشت رایج این است که پیش مترجم ها همیشه کارایی را بهبود می بخشند، در حالی که ممکن است overhead ایجاد کنند. امنیت در پیش مترجم های سفارشی نیز چالش مهمی است، زیرا می توانند نقطه ورود برای حملات باشند. نتیجه گیری کاربردی برای استفاده در متون تخصصی و آموزشی پیش مترجم ها ابزارهای قدرتمندی برای بهبود فرآیند توسعه نرم افزار هستند. استفاده مناسب از آن ها می تواند بهره وری را افزایش دهد، اما نیاز به مدیریت دقیق دارد. در مستندات فنی، توصیه می شود محدوده و تأثیر پیش مترجم به وضوح مشخص شود. برای پروژه های بزرگ، استفاده از پیش مترجم های استاندارد بهتر از توسعه راه حل های سفارشی است. در آموزش برنامه نویسی، درک نقش پیش مترجم می تواند به دانشجویان در فهم کامل فرآیند کامپایل کمک کند.
