第六章 运行时的存储空间ppt课件.ppt

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1、第六章运行时的存储空间教学目的：介绍运行时的存储空间，包括运行时的存储结构，存储分配，活动记录，变量访问和过程调用等。教学重点：栈区的存储分配。教学难点：变量的访问环境。1第六章运行时的存储空间6.1运行时的存储空间结构6.2运行时的存储空间分配6.3运行时的过程活动记录与栈区的组织结构6.4运行时的变量访问2§6.1运行时的存储空间结构最大地址最小地址堆区空间栈区空间库代码空间静态区空间目标代码空间图运行时的一种存储结构3静态区的分配对象是：全程变量、常量和一些信息表内容。其中全程变量通常包括主程序变量和C语言中的Static变量。静态区分配的特点

2、：访问地址可采用绝对地址。静态区分配常用块地址法。一、静态区的存储分配§6.2运行时的存储空间分配4块地址法：(DataArea,Offset）其中DataArea表示块名(或块号)，Offset表示相对块而言的偏移量。例如，假设用ConstArea表示常数区，并且实常数50.50的偏移量是9，则50.50的地址可用(ConstArea,9)来代表。假设安排目标代码区后静态区的第一空白地址为add1，表Lk的长度为k，则表Lk的紧凑始地址（移动地址）为：L1的紧凑始地址〓add1Lk的紧凑始地址〓Lk-1的紧凑始地址+k-15连接装配系统静态数据

3、区编译后的形式编译时的形式图静态数据区的分配编译程序源程序目标代码信息表L1信息表Ln目标代码信息表L1信息表L2...............信息表Ln信息表L26栈区的主要分配对象是：过程中被声明的形参和局部变量，以及编译器自己产生的临时变量。假设X是在过程P内被声明的形参或局部变量，并且其形式地址为（Level,Off)，则X的地址在目标代码（汇编）中将以Off[sp]的形式出现，其中sp寄存器中有当前过程空间块的开始地址，这样Off[sp]将以变址方式自动访问由sp指向的过程空间的第Off单元。二、栈区的存储分配7例如计算x!的递归函数。in

4、tf(intx){if(x==0)return1;elsereturn(f(x-1)*x);}假设要计算f(2)，其计算过程可表示如下：f(2)f(x(1)-1)*x(1)（f(x(2)-1)*x(2)）*x(1)(f(x(3))*x(2)）*x(1)2其中x(i)表示第i次调用f时的x值，即x(1)=2，x(2)=1,x(3)=0。8x=0x=1x=2OffsetxOffsetxOffsetx图递归调用时的栈区空间对应f(0)的调用对应f(1)的调用对应f(2)的调用9栈式分配法有利于空间共享，因为当过程退出时立即释放掉它所占的空间。

5、例如，假设有Pascal程序：programbin(.........);functionf(x,y,z:real):real;begin.....end;functiong(A,B:integer):real;begin.....end;functionh(C:boolean):real;begin.....end;begin……end.zyxBAC10下列情形的变量不能栈式分配：■第一种是值的寿命长于过程的变量。例如，C语言中的Static变量等。这些变量的特点是，它们的值不是随过程的结束而无效，而是下次再进入过程时仍然有效。如果把它们分配到栈空

6、间里，那么当过程结束时它们的值也跟着消失，因此不能分配到栈区中。■第二种变量是动态申请空间的变量。11三、堆区的存储分配1.堆式分配特点：可随时分配和释放空间，堆区空间主要用于存放动态申请空间变量的值。例如，int*p;p=(int*)malloc(sizeof(int));或p=newint;2.堆区的释放（1）显示释放：通过释放堆区空间的语句。freep;或deletep;12（2）隐式释放：在用户没指明的情况下由运行系统和目标代码合作自动进行空间释放。如果没有一个指针在指向某堆片，则该堆片就是可释放的。单指针释放法：如果堆片至多有一个指针指向，

7、则可以使用这种方法。具体做法是，假设P是一个指针变量，则当P的指针值被改变时，将回收对应P的堆片，因为这时不可能再有别的指针指向它。不能有类似语句Q=P;13计数释放法：这种方法允许有多个指针指向同一个堆片，但必须给每个堆片引入一个引用计数。其中引用计数表示有多少个指针指向这个堆片。当计数为零时，表示没有指针指向它，就可以被释放。具体做法大致可如下：当执行new(P)时：令对应P的堆片的引用计数为1；当执行R=P时：令R堆片的引用计数减1，P堆片的引用计数加1；当指针变量P成为无效时：对应P的堆片中的引用计数减1；当堆片的引用计数变为0时：释

8、放该堆片。引用计数堆片内容14标记释放法：主要思想：找出所有指向堆区的指针（称这些指针为活指针）；标记所