关于编译与内存的关系,以及执行时内存的划分
1、所谓在编译期间分配空间指的是静态分配空间(相对于用new动态申请空间),如全局变量或静态变量(包括一些复杂类型的
常量),它们所需要的空间大小可以明确计算出来,并且不会再改变,因此它们可以直接存放在可执行文件的特定的节里(而且
包含初始化的值),程序运行时也是直接将这个节加载到特定的段中,不必在程序运行期间用额外的代码来产生这些变量。
其实在运行期间再看“变量”这个概念就不再具备编译期间那么多的属性了(诸如名称,类型,作用域,生存期等等),对应的
只是一块内存(只有首址和大小), 所以在运行期间动态申请的空间,是需要额外的代码维护,以确保不同变量不会混用内存。
比如写new表示有一块内存已经被占用了,其它变量就不能再用它了; 写delete表示这块内存*了,可以被其它变量使用了。
(通常我们都是通过变量来使用内存的,就编码而言变量是给内存块起了个名字,用以区分彼此)
内存申请和释放时机很重要,过早会丢失数据,过迟会耗费内存。特定情况下编译器可以帮我们完成这项复杂的工作(增加额外
的代码维护内存空间,实现申请和释放)。从这个意义上讲,局部自动变量也是由编译器负责分配空间的。进一步讲,内存管理
用到了我们常常挂在嘴边的堆和栈这两种数据结构。
最后对于“编译器分配空间”这种不严谨的说法,你可以理解成编译期间它为你规划好了这些变量的内存使用方案,这个方案写
到可执行文件里面了(该文件中包含若干并非出自你大脑衍生的代码),直到程序运行时才真正拿出来执行。
2、编译其实只是一个扫描过程,进行词法语法检查,代码优化而已。我想你说的“编译时分配内存”是指“编译时赋初值”,它只是形成一个文本,检查无错误,并没有分配内存空间。
当你运行时,系统才把程序导入内存。一个进程(即运行中的程序)在主要包括以下五个分区:
栈区、堆区、全局数据区/静态区、代码区、常量区
栈区用来存放局部数据或者是函数的参数,函数的返回值之类的变量(其中还有返回到调用函数下一条指令的地址)
堆区用来存放程序中动态申请内存的变量
全局变量/静态区用来存放程序中的全局变量或者是静态变量,因为它们的大小是确定的,在编译期间就已经进行静态空间的分配,而且不会改变,这样会提高程序对这些数据的访问速度
代码区(code)用来存放编译后的二进制代码
常量区用来存放我们声明的常量(const类型)
代码(编译后的二进制代码)放在code区,代码中生成的各种变量、常量按不同类型分别存放在其它四个区。系统依照代码顺序
执行,然后依照代码方案改变或调用数据,这就是一个程序的运行过程。
3、
编译时分配内存
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编译时是不分配内存的。此时只是根据声明时的类型进行占位,到以后程序执行时分配内存才会正确。所以声明是给编译器看的
,聪明的编译器能根据声明帮你识别错误。
运行时分配内存
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这是对的,运行时程序是必须调到“内存”的。因为CPU(其中有多个寄存器)只与内存打交道的。程序在进入实际内存之前要首
先分配物理内存。
编译过程
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当执行这个EXE文件以后,此程序就被加载到内存中,成为进程。此时一开始程序会初始化一些全局对象,然后找到入口函数
,就开始按程序的执行语句开始执行。此时需要的内存只能在程序的堆上进行动态增加/释放了
编译过程编译过程:是把源文件翻译成目标文件存到硬盘上,这个过程占不占内存没关系,是编译器做的事,目标文件由三个部分组成:
1. 文件信息,包括文件类型,文件大小等等,如:DLL文件的前两个字节是0x4d 0x5a。
2. 代码,就是程序,如 HData data = new HData(); HData是自己定义的类,这一句被转换成如下形式,共占37个字节。
00000040 B9 10 7F DA 00 mov ecx,0DA7F10h
00000045 E8 E2 4D D4 FB call FBD44E2C
0000004a 89 45 B4 mov dword ptr [ebp-4Ch],eax
0000004d 8B 4D B4 mov ecx,dword ptr [ebp-4Ch]
00000050 E8 0B F0 AB FB call FBABF060
00000055 8B 55 C4 mov edx,dword ptr [ebp-3Ch]
00000058 8B 45 B4 mov eax,dword ptr [ebp-4Ch]
0000005b 8D 92 84 01 00 00 lea edx,[edx+00000184h]
00000061 E8 3A 5B FE 74 call 74FE5BA0
3. 数据,包括全局变量、静态变量和常量。类成员变量、方法局部变量不编译到文件中。如:static int a = 0; 在文件中占四个字节,int a = 1, 在文件中不占字节,string str = "12345", 虽然是类成员,但其中隐含常量“12345”,在文件中占5个字节 。
运行过程:
1. 双击图标时,系统把exe文件全部调入内存,主要包括所有程序和全局变量,这一部分内存一直被占用到退出程序。
2. 运行程序,还以这一句为例,HData data = new HData(); HData类的程序已经在内存中,所有HData类的实例共用一套程序,系统只是为HData的数据(主要是HData中的变量)分配一块内存,并把这块内存的起点,静态变量除外,它在加载exe文件的时候调入内存。data 失效的时候,这一块内存被释放。
局部变量,void aaaa(){ int a = 1; } 这段程序的主体部分大约占5个字节,a变量不占内存,调用aaaa()的时候执行一行汇编码 add bp, 4 就是在栈中分配四个字节给a,aaaa()返回的时候,a变量占用的四个字节被释放。
3. 退出应该程序的时候释放exe文件占用的内存。
以上只是一个大至的原理,实际情况要复杂的多,象分配的内存是可移动的,甚至会被放到内存中。不过咱们做应用程序的了解这些就足够了。再深入是的做系统和做编译器的人管的事。
写完以后才发现是07年的帖子,哈,还是发了吧。
本文摘抄自网络。
第二篇
c语言的运行编译
一段printf代码到计算机运行输出的过程。编译器即中介,把代码翻译成机器认识的0与1的编码。编译器与硬件紧密相连。
.net编译