程序运行时的存储组织与管理：静态与动态分配

"本章主要讲解了程序运行时的存储组织和管理，包括静态存储分配和动态存储分配的原理与方法。内容涵盖编译原理、存储空间划分、栈式动态存储分配以及堆式动态存储分配。" 在计算机程序运行过程中，存储组织和管理是至关重要的。第八章“程序运行时的存储组织及管理”深入探讨了这一主题。编译原理在编译阶段会为源代码中的变量、常量等分配运行时的存储空间，并通过生成的目标代码表达出来，从而为运行阶段的存储管理打下基础。 程序运行时的存储通常分为两大部分：代码空间和数据空间。代码空间存储程序的机器指令，而数据空间则用于存储变量和常量。存储分配策略有两种主要类型：静态存储分配和动态存储分配。静态存储分配适用于编译时就能确定大小的数据对象，如常量、全局变量和静态变量，它们通常放在静态区内。静态分配策略简单但不支持递归调用和动态内存分配，适合FORTRAN和BASIC这类语言。 动态存储分配则更灵活，分为栈式和堆式。栈式动态存储分配常用于过程调用，每次调用过程时，活动记录（包含参数、局部变量等信息）会被压入栈顶，返回时弹出。这种方法高效且易于管理，适用于递归调用，如PASCAL和C语言。堆式动态存储分配则是按需分配内存，如在程序中动态创建的数据结构，其管理和回收较为复杂。 静态存储分配与动态存储分配相比，前者在编译阶段已完成空间分配，无需运行时管理，但限制了程序的灵活性。而动态存储分配虽然增加了运行时开销，但提供了更大的编程自由度，例如，它可以支持可变大小的数据结构和递归。 在FORTRAN和BASIC等语言中，由于不支持递归调用和动态内存分配，所有数据通常都可以静态分配。然而，PASCAL和C等语言允许递归和动态内存申请，因此它们结合了静态和动态存储分配策略，利用数据栈处理过程调用，用堆来满足动态内存需求。 总结来说，程序运行时的存储组织和管理是确保程序正确执行的关键。理解静态和动态存储分配的概念及其应用场景，有助于编写更高效、更灵活的代码。不同的编程语言和编译策略根据其特性选择合适的存储分配方式，以平衡性能和功能需求。