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c - C 语言中未声明的实体如何管理内存？

coder 2023-06-04 原文

例如:在下面的代码中，用于比较的数字“10”是如何以及在哪里存储的？

#include<stdio.h>
#include<conio.h>

int main()
{
    int x = 5;
    if (x > 10)
        printf("X is greater than 10");
    else if (x < 10)
       printf("X is lesser than 10");
    else
        printf("x = 10");
    getch();
    return 0;
}

请原谅我没有提供足够的细节。不是直接用'5'初始化'x'，如果我们扫描并从用户那里获取它，我们知道如何为'x'分配内存。但是如何为没有存储在任何变量中的文字数字'10'分配内存呢？

最佳答案

在您的特定代码中，x 被初始化为 5，并且永远不会更改。 optimizing compiler 能够 constant fold 并传播该信息。所以它可能会产生相当于 

int main() {
 printf("X is lesser than 10");
 getch();
 return 0;
}

请注意，编译器也会执行 dead code elimination 。

所以常量 5 和 10 都会消失。

顺便说一句，<conio.h> 和 getch 不在标准 C99 或 C11 中。我的 Linux 系统没有。

一般来说(并且取决于目标处理器的 instruction set 和 ABI )小常量通常嵌入在一些单个 machine code 指令中(作为立即操作数)，如 Kilian answered 。一些大常量(例如 float 、文字字符串、大多数 const 全局或 static 数组和聚合)可能会被插入并编译为 code segment 中的只读数据(然后机器寄存器加载指令中的常量将是地址或某个偏移量相对于 PC 为 PIC )；另见 this 。一些架构(例如 SPARC 、 RISC-V 、 ARM 和其他 RISC )能够通过两个连续指令(分两部分加载常量)将宽常量加载到寄存器中，这会影响 relocation 格式的 linker (例如 67916 in.和 object files ，通常在 executables 中)。

我建议让你的编译器发出汇编代码，然后看一眼那个汇编代码。如果使用 ELF(例如在 Linux 上，或使用 GCC 或 Cygwin )尝试使用 gcc -Wall -O -fverbose-asm -S 进行编译；如果我在您的代码中将 getch 替换为 getchar，则在我的 Debian/Linux 系统上:

        .section        .rodata.str1.1,"aMS",@progbits,1
.LC0:
        .string "X is lesser than 10"
        .text
        .globl  main
        .type   main, @function
main:
.LFB11:
        .cfi_startproc
        subq    $8, %rsp        #,
        .cfi_def_cfa_offset 16
        movl    $.LC0, %edi     #,
        movl    $0, %eax        #,
        call    printf  #
        movq    stdin(%rip), %rdi       # stdin,
        call    _IO_getc        #
        movl    $0, %eax        #,
        addq    $8, %rsp        #,
        .cfi_def_cfa_offset 8
        ret
        .cfi_endproc
.LFE11:
        .size   main, .-main
        .ident  "GCC: (Debian 4.9.2-10) 4.9.2"
        .section        .note.GNU-stack,"",@progbits

如果您使用的是 64 位 Windows 系统，您的架构很可能是 MinGW 。有大量 x86-64 描述 ISA(参见对 documentation 的答案)和 this(还有 Linux x86 calling conventions；您会找到适用于 Windows 的等效文档)。

顺便说一句，你不应该真正关心这些常量是如何实现的。无论编译器选择做什么来实现它们，代码的 x86-64 ABI 都不应更改。因此，将优化(以及如此低级的选择)留给编译器(即您的 C 实现)。

关于c - C 语言中未声明的实体如何管理内存？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/32413420/

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