运行存储分配：栈式与堆式策略

"本资源主要探讨了编译原理与技术中的运行存储分配，重点讲述了静态存储分配和动态存储分配的概念及应用。" 在编译原理中，运行存储分配是至关重要的一个环节，它涉及到如何在程序运行时有效地管理内存。在编译时，对于那些大小在编译阶段就能确定的数据对象，可以采取静态存储分配策略，即将存储空间在编译阶段就预先分配好。这种方法适用于数组上下界为常数，不支持递归调用和动态创建数据实体的语言，如BASIC和FORTRAN。 静态存储分配具有一定的限制，例如顺序分配法，它按照过程的出现顺序分配存储空间，每个过程的活动记录占用独立的存储区域。虽然处理简单，但可能造成内存空间的浪费。为了解决这一问题，层次分配法应运而生，通过分析过程之间的调用关系，使得没有相互调用关系的过程可以共享存储空间，从而提高内存利用率。 另一方面，对于在编译时无法确定大小的数据对象，需要采用动态存储分配策略。这种策略在编译时只生成必要的信息，然后在运行时根据实际需求动态分配内存。动态存储分配包括栈式存储分配和堆式存储分配。栈式存储分配通常用于管理函数调用时的局部变量和参数，它的特点是后进先出（LIFO），空间分配和回收效率高。而堆式存储分配则用于动态创建和销毁的对象，程序员需要手动管理内存，虽然灵活性高，但可能导致内存泄漏等问题。 运行时内存通常划分为几个区域：静态代码区存储预编译的代码；静态数据区存储全局变量和静态变量；栈区用于存储函数调用时的活动记录，包括实参、局部变量、控制链和机器状态等；堆区则用于动态分配的内存，由程序员自由管理；最后是空闲内存，等待被程序使用。 活动记录，也称为帧或者栈帧，是函数执行期间的一块内存区域，包含了函数执行所需的全部信息，如参数、局部变量、返回地址等。每次函数调用都会创建一个新的活动记录，当函数返回时，相应的活动记录会被销毁，释放其所占的栈空间。 编译原理中的运行存储分配是程序设计语言实现的重要组成部分，理解并掌握静态和动态存储分配的原理和方法，对于优化程序性能、避免内存问题至关重要。在实际编程中，根据语言特性和应用场景选择合适的存储分配策略，可以显著提升程序的效率和可靠性。