Microsoft PowerPoint - RuntimeEnvII [Compatibility Mode]

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磁阙
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1 第六章运行时存储空间的组织和管理活动树运行栈一个活动记录中的数据布局程序执行过程中的数据布局非局部名字的访问静态作用域 : 无过程嵌套有过程嵌套动态作用域参数传递 Call by value/reference/name 堆管理本节介绍无过程嵌套的静态作用域 (C 语言 ) 有过程嵌套的静态作用域 (Pacal 语言 ) 动态作用域 (Lip 语言 ) 631 无过程嵌套的静态作用域过程体中的非局部引用可以直接使用静态确定的地址 ( 非局部数据此时就是全局数据 ) 局部变量在栈顶的活动记录中, 可以通过 bae_p 指针来访问无须深入栈中取数据, 无须过程可以作为参数来传递, 也可以作为结果来返回 632 有过程嵌套的静态作用域图 614 P177 ort readarray exchange quickort partition 632 有过程嵌套的静态作用域过程嵌套深度 ort 1 readarray 2 exchange 2 quickort 2 partition 3 变量的嵌套深度 : 它的声明所在过程的嵌套深度作为该名字的嵌套深度用来寻找非局部名字的存储单元 i, j p (1, 3) e (1, 3) i, j p (1, 3) 1

2 访问非局部名字的存储单元假定过程 p 的嵌套深度为 n p, 它引用嵌套深度为 n a 的变量 a,n a n p, 如何访问 a 的存储单元 ort 1 readarray 2 exchange 2 quickort 2 partition 3 访问非局部名字的存储单元假定过程 p 的嵌套深度为 n p, 它引用嵌套深度为 n a 的变量 a,n a n p, 如何访问 a 的存储单元从栈顶的活动记录开始, 追踪 n p n a 次到达 a 的声明所在过程的活动记录的追踪用间接操作就可完成 ort 1 readarray 2 exchange 2 quickort 2 partition 3 访问非局部名字的存储单元 ort readarray i, j exchange quickort p (1, 3) partition e (1, 3) i, j p (1, 3) 过程 p 对变量 a 访问时,a 的地址由下面的二元组表示 : (n p n a,a 在活动记录中的偏移 ) 建立假定嵌套深度为 n p 的过程 p 调用嵌套深度为 n x 的过程 x (1) n p < n x 的情况 ort 1 readarray 2 exchange 2 quickort 2 partition 3 这时 x 肯定就声明在 p 中建立假定嵌套深度为 n p 的过程 p 调用嵌套深度为 n x 的过程 x (1) n p < n x 的情况被调用过程的必须指向调用过程的活动记录的解决 : 诸如在 quickort(1, 3) 调用 partition(1, 3) 时如何确定后者活动记录中的的问题 2

3 访问非局部名字的存储单元 ort readarray i, j exchange quickort p (1, 3) partition e (1, 3) i, j p (1, 3) 建立假定嵌套深度为 n p 的过程 p 调用嵌套深度为 n x 的过程 x (2) n p n x 的情况 ort 1 readarray 2 exchange 2 quickort 2 partition 3 这时 p 和 x 的嵌套深度分别为 1,2,, n x 1 的外围过程肯定相同建立假定嵌套深度为 n p 的过程 p 调用嵌套深度为 n x 的过程 x (2) n p n x 的情况追踪 n p n x +1 次, 到达了静态包围 x 和 p 的且离它们最近的那个过程的最新活动记录所到达的活动记录就是 x 的活动记录中的应该指向的那个活动记录解决 : 诸如在 partition(1, 3) 调用 exchange(1, 3) 时如何确定后者活动记录中的的问题访问非局部名字的存储单元 ort readarray i, j exchange quickort p (1, 3) partition e (1, 3) i, j p (1, 3) program param(input, output);( 过程作为参数 ) procedure b(function h(n: integer): integer); writeln(h(2)) end {b; procedure c; var m: integer; function f(n: integer): integer; f := m+n end {f; m := 0; b(f) end {c; c 函数 f 作为参数传递时, 怎样在 f 被激活时建立它的 program param(input, output);( 过程作为参数 ) procedure b(function h( writeln(h(2)) end ; procedure c; var m: integer; function f(n: integer) f := m+n end {f; m := 0; b(f) end {c; c 从 b 的难以建立 f 的 <f > b m c param 3

4 program param(input, output);( 过程作为参数 ) procedure b(function h( writeln(h(2)) end ; procedure c; var m: integer; function f(n: integer) f := m+n end {f; m := 0; b(f) end {c; c f 作为参数传递时, 它的起始地址连同它的一起传递 <f, > b m c param program param(input, output);( 过程作为参数 ) procedure b(function h( writeln(h(2)) end ; f procedure c; var m: integer; function f(n: integer) f := m+n end {f; <f, > b m m := 0; b(f) end {c; c b 调用 f 时, 用传递过来的来建立 f 的 c param program ret (input, output);( 过程作为返回值 ) var f: function (integer): integer; function a: function (integer): integer; var m: integer; function addm (n: integer): integer; return m+n end; m:= 0; return addm end; procedure b (g: function (integer): integer); writeln (g(2)) end; f := a; b(f) a ret b addm program ret (input, output);( 过程作为返回值 ) var f: function (integer): integer; function a: function (integer): integer; var m: integer; function addm (n: integer): integer; return m+n end; m:= 0; return addm end; procedure b (g: function (integer): integer); ret writeln (g(2)) end; f := a; b(f) 执行 addm 时,a 的活动记录已不存在, 取不到 m 的值 a b addm program ret (input, output);( 过程作为返回值 ) var f: function (integer): integer; function a: function (integer): integer; var m: integer; function addm (n: integer): integer; return m+n end; m:= 0; return addm end; procedure b (g: function (integer): integer); ret writeln (g(2)) end; f := a; b(f) 执行 addm 时,a 的活动记录已不存在, 取不到 m 的值 a b addm C 语言的函数声明不能嵌套, 函数不论在什么情况下激活, 要访问的数据分成两种情况非静态局部变量 ( 包括形式参数 ), 它们分配在活动记录栈顶的那个活动记录中外部变量 ( 包括定义在其它源文件之中的外部变量 ) 和静态的局部变量, 它们都分配在静态数据区因此 C 语言允许函数 ( 的指针 ) 作为返回值 4

5 633 动态作用域被调用过程的非局部名字 a 和它在调用过程中引用的是同样的存储单元基于运行时的调用关系而不是基于静态作用域来确定新的绑定仅为被调用过程的局部名字建立, 这些名字在被调用过程的活动记录中占用存储单元这一点与静态作用域没有区别 procedure how; how mall how write(r: 5: 3) end; procedure mall; how r := 0125; how end; r := 025; how; mall; writeln; how; mall; writeln mall how procedure how; how mall how write(r: 5: 3) end; procedure mall; how r := 0125; how end; 静态作用域 r := 025; how; mall; writeln; how; mall; writeln mall how procedure how; how mall how write(r: 5: 3) end; procedure mall; how r := 0125; how end; 动态作用域 r := 025; how; mall; writeln; how; mall; writeln mall how 实现动态作用域的方法深访问用控制链搜索运行栈, 寻找包含该非局部名字的第一个活动记录浅访问为每个名字在静态分配的存储空间中保存它的当前值当过程 p 的新活动出现时,p 的局部名字 n 使用在静态数据区分配给 n 的存储单元 n 的先前值保存在 p 的活动记录中, 当 p 的活动结束时再恢复 procedure how; how mall how write(r: 5: 3) end; procedure mall; how 静态区 r := 0125; how end; 使用值的地方 ( 绿色表示已执行部分 ) r := 025; how; mall; writeln; how; mall; writeln r? mall how 栈区暂存值的地方 dynamic r? 5

6 procedure how; how mall how write(r: 5: 3) end; procedure mall; how 静态区 r := 0125; how end; 使用值的地方 ( 绿色表示已执行部分 ) r := 025; how; mall; writeln; how; mall; writeln r 025 mall how 栈区暂存值的地方 dynamic r? procedure how; how mall how write(r: 5: 3) end; procedure mall; how 静态区 r := 0125; how end; 使用值的地方 ( 绿色表示已执行部分 ) r := 025; how; mall; writeln; how; mall; writeln r 025 mall how 栈区暂存值的地方 how dynamic r? procedure how; how mall how mall write(r: 5: 3) end; procedure mall; how how 静态区栈区 r := 0125; how end; 使用值的地方暂存值的地方 ( 绿色表示已执行部分 ) r := 025; mall how; mall; writeln; r r how; mall; writeln dynamic r? procedure how; how mall how mall write(r: 5: 3) end; procedure mall; how how 静态区栈区 r := 0125; how end; 使用值的地方暂存值的地方 ( 绿色表示已执行部分 ) r := 025; mall how; mall; writeln; r r how; mall; writeln dynamic r? procedure how; how mall how write(r: 5: 3) end; procedure mall; how 静态区 r := 0125; how end; 使用值的地方 ( 绿色表示已执行部分 ) r := 025; how; mall; writeln; how; mall; writeln r 025 mall how 栈区暂存值的地方 dynamic r? 64 参数传递 641 值调用 (call by value) 实参的右值传给被调用过程值调用可以如下实现把形参当作所在过程的局部名看待, 形参的存储单元在该过程的活动记录中调用过程计算实参, 并把其右值放入被调用过程形参的存储单元中 6

7 64 参数传递 642 引用调用 (call by reference) 实参的左值传给被调用过程引用调用可以如下实现 : 把形参当作所在过程的局部名看待, 形参的存储单元在该过程的活动记录中调用过程计算实参, 把实参的左值放入被调用过程形参的存储单元在被调用过程的目标代码中, 任何对形参的引用都是通过传给该过程的指针来间接引用实参 64 参数传递 643 换名调用 (call by name) 从概念上说, 每次调用时, 用实参表达式对形参进行正文替换, 然后再执行 procedure wap(var x, y: integer); var temp: integer; temp := x; x:=y; y:=temp end 64 参数传递 643 换名调用从概念上说, 每次调用时, 用实参表达式对形参进行正文替换, 然后再执行 procedure wap(var x, y: integer); var temp: integer; 例如 : 调用 wap(i, a[i]) temp := x; x:=y; y:=temp end 64 参数传递 643 换名调用从概念上说, 每次调用时, 用实参表达式对形参进行正文替换, 然后再执行 procedure wap(var x, y: integer); var temp: integer; 例如 : 调用 wap(i, a[i]) 替换结果 : temp := i; temp := x; i := a[i]; x:=y; a[i]:=temp y:=temp end 64 参数传递 643 换名调用从概念上说, 每次调用时, 用实参表达式对形参进行正文替换, 然后再执行 procedure wap(var x, y: integer); var temp: integer; 例如 : 调用 wap(i, a[i]) 替换结果 : temp := i; temp := x; i := a[i]; x:=y; a[i]:=temp y:=temp 交换两个数据的程序 end 并非总是正确 65 堆管理堆式分配 (heap allocation) 堆用来存放生存期不确定的数据 C++ 和 Java 允许程序员用 new 创建对象, 它们的生存期没有被约束在创建它们的过程活动的生成期之内实现内存回收是内存管理器的责任堆空间的回收有两种不同方式程序显式释放空间 :free(c) 或 delete(c++) 垃圾收集器自动收集 (Java) 113 节介绍垃圾收集算法, 本课程不做介绍 7

8 65 堆管理 651 内存管理器 (memory manager) 内存管理器把握的基本信息是堆中空闲空间分配函数回收函数内存管理器应具有下列性质空间有效性 : 极小化程序需要的堆空间总量程序有效性 : 较好地利用内存子系统, 使得程序能运行得快一些低开销 : 分配和回收操作所花时间在整个程序执行时间中的比例尽量小 65 堆管理 652 计算机内存分层 (memory hierarchy) 典型大小 > 2 千兆字节 256 兆 2 千兆字节 128 千 4 兆字节千字节 32 字虚拟内存 ( 磁盘 ) 物理内存 2 级缓存 1 级缓存寄存器 ( 处理器 ) 典型访问时间 3 15 微秒纳秒纳秒 5 10 纳秒 1 纳秒 652 计算机内存分层 65 堆管理现代计算机都设计成程序员不用关心内存子系统的细节就可以写出正确的程序程序的效率不仅取决于被执行的指令数, 还取决于执行每条指令需要多长时间执行一条指令的时间区别非常可观差异源于硬件技术的基本局限 : 构造不了大容量的高速存储器数据以块 ( 缓存行页 ) 为单位在相邻层次之间进行传送数据密集型程序可从恰当利用内存子系统中获益 65 堆管理 653 程序局部性 (locality in program) 大多数程序的大部分时间在执行一小部分代码, 并且仅涉及一小部分数据时间局部性 (temporal locality) 程序访问的内存单元在很短的时间内可能再次被程序访问空间局部性 (patial locality) 毗邻被访问单元的内存单元在很短的时间内可能被访问 653 程序局部性 65 堆管理即使知道哪些指令会被频繁执行, 最快的缓存也可能没有大到足以把它们同时放在其中, 因此必须动态调整最快缓存的内容把最近使用的指令保存在缓存是一种较好的最优化利用内存分层的策略改变数据布局或计算次序也可以改进程序数据访问的时间和空间局部性例 : 一个结构体大数组 truct tudent { int num; 65 堆管理 char name[20]; 分拆成若干个数组 int num[10000]; char name[10000][20]; truct tudent t[10000]; 若是顺序处理每个结构体的多个域, 左边方式的数据局部性较好若是先顺序处理每个结构的 num 域, 再处理每个结构的 name 域,, 则右边方式的数据局部性较好最好是按左边方式编程, 由编译器决定是否需要将数据按右边方式布局 8

9 65 堆管理 654 手工回收 (manual deallocation) 请求程序员在程序中显式释放堆块来达到回收堆块的目的内存泄漏 : 没有释放程序已经引用不到的堆块只要内存没有用尽, 它就不影响程序的正确性自动无用单元收集通过回收所有无用单元来摆脱内存泄漏悬空引用 (dangling pointer): 引用已经被释放的堆块过分热心地释放数据对象而引起悬空引用容易导致不会被捕获的错误本章要点影响存储分配策略的语言特征各种存储分配策略, 主要了解静态分配和动态栈式分配活动记录中各种数据域的作用和布局非局部数据访问的实现方法各种参数传递方式及其实现堆管理例题 1 一个 C 语言程序及其在 X86/Linux 操作系统上的编译结果如下根据所生成的汇编程序来解释程序中四个变量的存储分配生存期作用域和置初值方式等方面的区别 tatic long aa = 10; hort bb = 20; func( ) { tatic long cc = 30; hort dd = 40; tatic long aa = 10; func( ) { hort bb = 20; 例题 1tatic long cc = 30; hort dd = 40; data align 4 align 4 type cc2,@object type aa,@object ize cc2,4 ize aa,4 cc2: aa: long 30 long 10 text globl bb align 4 align 2 globl func type bb,@object func: ize bb,2 bb: movw $40,-2(%) value 20 tatic long aa = 10; func( ) { hort bb = 20; 例题 1tatic long cc = 30; hort dd = 40; data align 4 align 4 type cc2,@object type aa,@object ize cc2,4 ize aa,4 cc2: aa: long 30 long 10 text globl bb align 4 align 2 globl func type bb,@object func: ize bb,2 bb: movw $40,-2(%) value 20 tatic long aa = 10; func( ) { hort bb = 20; 例题 1tatic long cc = 30; hort dd = 40; data align 4 align 4 type cc2,@object type aa,@object ize cc2,4 ize aa,4 cc2: aa: long 30 long 10 text globl bb align 4 align 2 globl func type bb,@object func: ize bb,2 bb: movw $40,-2(%) value 20 9

10 tatic long aa = 10; func( ) { hort bb = 20; 例题 1tatic long cc = 30; hort dd = 40; data align 4 align 4 type cc2,@object type aa,@object ize cc2,4 ize aa,4 cc2: aa: long 30 long 10 text globl bb align 4 align 2 globl func type bb,@object func: ize bb,2 bb: movw $40,-2(%) value 20 tatic long aa = 10; func( ) { hort bb = 20; 例题 1tatic long cc = 30; hort dd = 40; data align 4 align 4 type cc2,@object type aa,@object ize cc2,4 ize aa,4 cc2: aa: long 30 long 10 text globl bb align 4 align 2 globl func type bb,@object func: ize bb,2 bb: movw $40,-2(%) value 20 tatic long aa = 10; func( ) { hort bb = 20; 例题 1tatic long cc = 30; hort dd = 40; data align 4 align 4 type cc2,@object type aa,@object ize cc2,4 ize aa,4 cc2: aa: long 30 long 10 text globl bb align 4 align 2 globl func type bb,@object func: ize bb,2 bb: movw $40,-2(%) value 20 func(i) { long j; j= i -1; func(j); puhl % 老的基地址指针压栈 { movl %,% 修改基地址指针 long j; ubl $4,% 为 j 分配空间 j= i -1; movl 8(%),%edx 取 i 到寄存器 movl %edx,-4(%) i 1 j movl -4(%),%eax puhl %eax 把实参 j 的值压栈变量 j 控制链低 addl $4,% 恢复栈顶指针返址栈参数 i leave 即 mov, ; pop 高 puhl % 老的基地址指针压栈 { movl %,% 修改基地址指针 long j; ubl $4,% 为 j 分配空间 j= i -1; movl 8(%),%edx 取 i 到寄存器 movl %edx,-4(%) i 1 j movl -4(%),%eax puhl %eax 把实参 j 的值压栈 addl $4,% 恢复栈顶指针 leave 即 mov, ; pop 10

11 puhl % 老的基地址指针压栈 { movl %,% 修改基地址指针 long j; ubl $4,% 为 j 分配空间 j= i -1; movl 8(%),%edx 取 i 到寄存器 movl %edx,-4(%) i 1 j movl -4(%),%eax puhl %eax 把实参 j 的值压栈 addl $4,% 恢复栈顶指针参数 i leave 即 mov, ; pop puhl % 老的基地址指针压栈 { movl %,% 修改基地址指针 long j; ubl $4,% 为 j 分配空间 j= i -1; movl 8(%),%edx 取 i 到寄存器 movl %edx,-4(%) i 1 j movl -4(%),%eax puhl %eax 把实参 j 的值压栈 addl $4,% 恢复栈顶指针返址参数 i leave 即 mov, ; pop puhl % 老的基地址指针压栈 { movl %,% 修改基地址指针 long j; ubl $4,% 为 j 分配空间 j= i -1; movl 8(%),%edx 取 i 到寄存器 movl %edx,-4(%) i 1 j movl -4(%),%eax puhl %eax 把实参 j 的值压栈控制链 addl $4,% 恢复栈顶指针返址参数 i leave 即 mov, ; pop puhl % 老的基地址指针压栈 { movl %,% 修改基地址指针 long j; ubl $4,% 为 j 分配空间 j= i -1; movl 8(%),%edx 取 i 到寄存器 movl %edx,-4(%) i 1 j movl -4(%),%eax puhl %eax 把实参 j 的值压栈控制链 addl $4,% 恢复栈顶指针返址参数 i leave 即 mov, ; pop puhl % 老的基地址指针压栈 { movl %,% 修改基地址指针 long j; ubl $4,% 为 j 分配空间 j= i -1; movl 8(%),%edx 取 i 到寄存器 movl %edx,-4(%) i 1 j movl -4(%),%eax puhl %eax 把实参 j 的值压栈变量 j 控制链低 addl $4,% 恢复栈顶指针返址栈参数 i leave 即 mov, ; pop 高 puhl % 老的基地址指针压栈 { movl %,% 修改基地址指针 long j; ubl $4,% 为 j 分配空间 j= i -1; movl 8(%),%edx 取 i 到寄存器 movl %edx,-4(%) i 1 j movl -4(%),%eax 低高栈变量 j 控制链返址参数 i 调用序列之一调用序列之二 puhl %eax 把实参 j 的值压栈 addl $4,% 恢复栈顶指针 leave 即 mov, ; pop 11

12 puhl % 老的基地址指针压栈 { movl %,% 修改基地址指针 long j; ubl $4,% 为 j 分配空间 j= i -1; movl 8(%),%edx 取 i 到寄存器 movl %edx,-4(%) i 1 j movl -4(%),%eax 低高栈变量 j 控制链返址参数 i 返回序列之一返回序列之二 puhl %eax 把实参 j 的值压栈 addl $4,% 恢复栈顶指针 leave 即 mov, ; pop 返回序列之一返回序列之二 puhl % 老的基地址指针压栈 { movl %,% 修改基地址指针 long j; ubl $4,% 为 j 分配空间 j= i -1; movl 8(%),%edx 取 i 到寄存器 movl %edx,-4(%) i 1 j movl -4(%),%eax 控制链返址参数 i puhl %eax 把实参 j 的值压栈 addl $4,% 恢复栈顶指针 leave 即 mov, ; pop 返回序列之一返回序列之二 puhl % 老的基地址指针压栈 { movl %,% 修改基地址指针 long j; ubl $4,% 为 j 分配空间 j= i -1; movl 8(%),%edx 取 i 到寄存器 movl %edx,-4(%) i 1 j movl -4(%),%eax puhl %eax 把实参 j 的值压栈 addl $4,% 恢复栈顶指针返址参数 i leave 即 mov, ; pop 返回序列之一返回序列之二 puhl % 老的基地址指针压栈 { movl %,% 修改基地址指针 long j; ubl $4,% 为 j 分配空间 j= i -1; movl 8(%),%edx 取 i 到寄存器 movl %edx,-4(%) i 1 j movl -4(%),%eax puhl %eax 把实参 j 的值压栈 addl $4,% 恢复栈顶指针参数 i leave 即 mov, ; pop 返回序列之一返回序列之二 puhl % 老的基地址指针压栈 { movl %,% 修改基地址指针 long j; ubl $4,% 为 j 分配空间 j= i -1; movl 8(%),%edx 取 i 到寄存器 movl %edx,-4(%) i 1 j movl -4(%),%eax puhl %eax 把实参 j 的值压栈 addl $4,% 恢复栈顶指针 leave 即 mov, ; pop 返回序列之一返回序列之二 puhl % 老的基地址指针压栈 { movl %,% 修改基地址指针 long j; ubl $4,% 为 j 分配空间 j= i -1; movl 8(%),%edx 取 i 到寄存器 movl %edx,-4(%) i 1 j movl -4(%),%eax puhl %eax 把实参 j 的值压栈 addl $4,% 恢复栈顶指针 leave 即 mov, ; pop 12

13 例题 3 下面的程序运行时输出 3 个整数试从运行环境和 printf 的实现来分析, 为什么此程序会有 3 个整数输出? main() { printf( %d, %d, %d\n ); main() { char *cp1, *cp2; 例题 4 cp1 = "12345"; cp2 = "abcdefghij"; trcpy(cp1,cp2); printf("cp1 = %\ncp2 = %\n", cp1, cp2); 在某些系统上的运行结果是 : cp1 = abcdefghij cp2 = ghij 为什么 cp2 所指的串被修改了? 例题 4 因为常量串和 abcdefghij 连续分配在常数区执行前 : 12345\0abcdefghij\0 cp1 cp2 例题 4 因为常量串和 abcdefghij 连续分配在常数区执行前 : 12345\0abcdefghij\0 cp1 cp2 执行后 : abcdefghij\0fghij\0 cp1 cp2 例题 4 因为常量串和 abcdefghij 连续分配在常数区执行前 : 12345\0abcdefghij\0 cp1 cp2 执行后 : abcdefghij\0fghij\0 cp1 cp2 现在的编译器大都把程序中的串常量单独存放在只读数据段中因此运行时会报错例题 5 func(i,j,f,e) hort i,j; float f,e; { hort i1,j1; float f1,e1; printf(&i,&j,&f,&e); printf(&i1,&j1,&f1,&e1); main() { hort i,j; float f,e; func(i,j,f,e); Addre of i,j,f,e = 36, 42, 44, 54( 八进制数 ) Addre of i1,j1,f1,e1 = 26, 24, 20, 14 13

14 例题 5 func(i,j,f,e) Size of hort, int, long, float, hort i,j; float f,e; double = 2, 4, 4, 4, 8 { ( 在 SPARC/SUN 工作站上 ) hort i1,j1; float f1,e1; printf(&i,&j,&f,&e); printf(&i1,&j1,&f1,&e1); main() { hort i,j; float f,e; func(i,j,f,e); Addre of i,j,f,e = 36, 42, 44, 54( 八进制数 ) Addre of i1,j1,f1,e1 = 26, 24, 20, 14 例题 5 func(i,j,f,e) Size of hort, int, long, float, hort i,j; float f,e; double = 2, 4, 4, 4, 8 { ( 在 SPARC/SUN 工作站上 ) hort i1,j1; float f1,e1; printf(&i,&j,&f,&e); printf(&i1,&j1,&f1,&e1); main() 为什么 4 个形式参数 i,j,f,e 的地址 { 间隔和它们类型的大小不一致 hort i,j; float f,e; func(i,j,f,e); Addre of i,j,f,e = 36, 42, 44, 54( 八进制数 ) Addre of i1,j1,f1,e1 = 26, 24, 20, 14 例题 5 当用传统的参数声明方式时, 编译器不检查实参和形参的个数和类型是否一致, 由程序员自己负责但对形参和实参是不同的整型, 或不同的实型 - 编译器试图保证运行时能得到正确结果 - 条件是 : 若需数据类型转换时, 不出现溢出编译器的做法 - 把整型或实型数据分别提升到 long 和 double 类型的数据, 再传递到被调用函数 - 被调用函数根据形参所声明的类型, 决定是否要将传来的实参向低级别类型转换低地址放高位例题 5 long hort 长整型和短整型 double float 双精度型和浮点型高地址放低位在 main 函数中参数压栈时的观点栈的增长方向 i,4 个字节 j,4 个字节 f,8 个字节 e,8 个字节例题 5 参数在栈中的情况在 func 函数中存取形式参数时的观点 2 个字节, 起始地址 36 2 个字节, 起始地址 42 4 个字节, 起始地址 44 4 个字节, 起始地址 54 例题 6 下面程序为什么死循环 ( 在 SPARC/SUN 工作站上 )? main() { addr(); loop(); long *p; loop() { long i,j; j=0; for(i=0;i<10;i++){ (*p)--; j++; addr(){longk;k=0;p=&k; 14

15 例题 6 将 long *p 改成 hort *p,long k 改成 hort k 后, 循环体执行一次便停止, 为什么? main() { addr(); loop(); hort *p; loop() { long i,j; j=0; for(i=0;i<10;i++){ (*p)--; j++; addr() { hort k; k=0; p=&k; 例题 6 将 long *p 改成 hort *p,long k 改成 hort k 后, 循环体执行一次便停止, 为什么? main() { addr(); loop(); hort *p; 活动记录栈是从高向低方向增长 loop() long i { 低地址高地址 long i,j; 放高位放低位 j=0; hort k for(i=0;i<10;i++){ (*p)--; j++; addr() { hort k; k=0; p=&k; 例题 7 main() { func(); printf("return from func\n"); func() { char [4]; trcpy(," "); printf("%\n",); 在 X86/Linux 操作系统上的运行结果如下 : Return from func Segmentation fault (core dumped) 例题 7 main() { func(); printf("return from func\n"); func() { char [4]; trcpy(," "); printf("%\n",); 低栈变量控制链返址高例题 7 main() { func(); printf("return from func\n"); func() { char [4]; trcpy(," "); 低 printf("%\n",); 栈高 Segmentation fault (core dumped) 变量控制链返址例题 8 int fact(i) main() int i; { { printf("%d\n", fact(5)); if(i==0) printf("%d\n", fact(5,10,15)); return 1; printf("%d\n", fact(50)); ele printf("%d\n", fact()); return i*fact(i-1); 该程序在 X86/Linux 机器上的运行结果如下 : Segmentation fault (core dumped) 15

16 例题 8 请解释下面问题 : 第二个 fact 调用 : 结果为什么没有受参数过多的影响? 第三个 fact 调用 : 为什么用浮点数 50 作为参数时结果变成 1? 第四个 fact 调用 : 为什么没有提供参数时会出现 Segmentation fault? 例题 8 请解释下面问题 : 第二个 fact 调用 : 结果为什么没有受参数过多的影响? 解答 : 参数表达式逆序计算并进栈,fact 能够取到第一个参数例题 8 请解释下面问题 : 第三个 fact 调用 : 为什么用浮点数 50 作为参数时结果变成 1? 例题 8 请解释下面问题 : 第四个 fact 调用 : 为什么没有提供参数时会出现 Segmentation fault? 解答 : 参数 50 转换成双精度数进栈, 占 8 个字节它低地址的 4 个字节看成整数时正好是 0 低栈高局部变量控制链返址参数解答 : 由于没有提供参数, 而 main 函数又无局部变量, fact 把老 ( 控制链 ) (main 的活动记录中保存的 ) 当成参数, 它一定是一个很大的整数, 使得活动记录栈溢出低高栈局部变量控制链返址控制链 16

chap07.key

chap07.key #include void two(); void three(); int main() printf("i'm in main.\n"); two(); return 0; void two() printf("i'm in two.\n"); three(); void three() printf("i'm in three.\n"); void, int 标识符逗号分隔,