程序运行时的存储分配策略探讨

"该资源是关于编译原理的课件，由辛明影教授讲解，内容涵盖编译器的基本结构、高级语言语法、词法分析、语法分析、语法制导翻译、运行时存储分配、代码优化和目标代码生成等。教学方法强调自顶向下、问题驱动，通过实验加强理论学习，旨在使学生理解编译程序的设计与构造。" 在编译原理中，程序运行时的存储分配是一个关键话题，它直接影响程序的效率和内存管理。以下是与标题和描述相关的知识点： 1. 过程（函数）作为参数传递：在某些编程语言中，如Lisp或C++，函数可以作为参数传递给其他函数，这种特性称为高阶函数。这涉及到函数指针的存储和传递，需要在编译时和运行时考虑如何有效地分配和管理这些内存。 2. 过程作为结果返回：有些语言允许函数返回另一个函数，例如JavaScript的闭包。这种情况下，编译器必须处理返回的函数对象的存储分配，确保在正确的时间和空间内创建和销毁。 3. 动态存储分配：在很多现代编程语言中，程序员可以在程序运行时请求内存。例如，使用C++的`new`操作符或Java的`new`关键字。编译器需要生成相应的代码来管理这些动态分配的内存，包括堆分配和垃圾回收机制。 4. 显式存储重新分配：在某些情况下，程序可能需要释放已分配的内存并再次分配，如内存池管理。编译器需要支持这样的操作，通常通过内存管理策略实现，如引用计数、垃圾收集等。 编译器在处理这些问题时，会采用不同的策略。例如，对于过程参数传递，可能会选择复制函数的副本或者共享函数对象。在动态存储分配时，编译器可能生成代码来调用运行时系统提供的内存管理函数。而显式的存储重新分配则涉及内存的释放和再分配，这需要考虑内存泄漏和性能优化。 在编译器设计中，词法分析、语法分析和语义分析是编译过程的关键阶段。词法分析将源代码分解成一个个的符号或Token；语法分析根据语言的语法规则构建抽象语法树（AST）；语义分析则确保程序符合语义规则，并生成中间代码。之后，编译器可能会进行代码优化，如消除冗余计算、循环展开等，以提高目标代码的执行效率。最后，代码生成器将中间代码转换为目标机器语言，以便于硬件执行。 通过本课程的学习，学生将深入理解编译器如何将高级语言翻译成机器可执行的代码，并掌握运行时存储分配等核心概念，这对于编写高效且健壮的软件至关重要。