编译原理:全局存储分配策略与运行时内存划分
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更新于2024-08-07
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"全局存储分配策略在程序设计语言中的应用,涉及静态分配、栈式分配和堆式分配三种策略。这些策略对于理解编译原理和内存管理至关重要。编译器如何在运行时为不同数据对象分配内存,以及如何优化对这些对象的访问速度,都是编译技术的关键组成部分。
在编译原理中,全局存储分配策略主要包括:
1. 静态分配策略:这种策略在编译时就确定了所有数据对象的存储位置。例如,Fortran语言的所有数据和活动记录可以静态分配,因为其不支持递归调用,确保每个过程只有一个活动记录。C语言的外部变量和常量也可以静态分配,尽管常量的生存期可能不覆盖整个程序运行时间。
2. 栈式分配策略:这是按照栈的工作原理管理运行时的活动记录。当一个过程被调用时,它的活动记录在栈顶创建,调用结束后,记录被弹出,释放内存。这种方式适用于递归调用的情况,如Pascal和C语言,因为每次调用都会产生一个新的活动记录栈帧。
3. 堆式分配策略:运行时动态地从堆中分配和释放存储空间。堆分配主要用于大对象或者生命周期不确定的对象,例如C++中的动态内存分配。
内存的划分通常包括代码段和数据段。代码段存放编译后的机器码,其大小在编译时确定,且多个活动记录共享。数据段则用于存储静态分配的数据对象,包括全局变量、常量等。在图6.6中,内存空间进一步划分为不同的区域,以适应不同类型的存储需求。
本书《编译原理》详细阐述了编译器构造的基础理论和实现方法,不仅涵盖词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、代码优化和目标代码生成,还涉及面向对象和函数式编程语言的实现技术。同时,书中强调了形式语言和自动机理论、语法制导定义、属性文法、类型论和类型系统等理论知识,这些都是理解和实现编译器不可或缺的部分。
通过学习编译原理,读者可以深入理解程序设计语言的设计和实现,提升问题解决能力,特别是在软件工程中,编译器是一个典型的模块化设计和事件驱动编程的实例,其中的概念和技术可以广泛应用到一般的软件设计中。此外,编译技术在软件安全、程序理解和逆向工程等领域也发挥着重要作用。
作为教材,《编译原理》注重理论与实践相结合,通过形式化描述技术如语法制导定义,帮助读者更好地掌握编译器各阶段的实现,同时鼓励宏观理解和全局把握编译原理,而不是过于专注于具体的算法细节。
2023-07-12 上传
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史东来
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