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c - 变量名如何存储在 C 中的内存中？

coder 2023-06-04 原文

在 C 中，假设您有一个名为 variable_name 的变量。假设它位于 0xaaaaaaaa，在那个内存地址，你有整数 123。换句话说，variable_name 包含 123。

我正在寻找有关“variable_name 位于 0xaaaaaaaa”这一短语的说明。编译器如何识别字符串“variable_name”与该特定内存地址相关联？字符串“variable_name”是否存储在内存中的某个位置？编译器是否只是在看到 0xaaaaaaaa 时将其替换为 variable_name，如果是这样，它是否不必使用内存来进行替换？

最佳答案

编译器运行后变量名不再存在(除非在共享库中导出全局变量或调试符号等特殊情况)。整个编译过程旨在获取源代码所代表的那些符号名称和算法，并将它们转换为本地机器指令。所以是的，如果你有一个全局 variable_name，编译器和链接器决定把它放在 0xaaaaaaaa，那么无论它在代码中使用什么，它都可以通过那个地址。

所以回答你的字面问题:

How does the compiler recognize that the string "variable_name" is associated with that particular memory address?

工具链(编译器和链接器)共同为变量分配内存位置。跟踪所有引用是编译器的工作，链接器稍后会放入正确的地址。

Is the string "variable_name" stored somewhere in memory?

仅在编译器运行时。

Does the compiler just substitute variable_name for 0xaaaaaaaa whenever it sees it, and if so, wouldn't it have to use memory in order to make that substitution?

是的，几乎就是这样，除了链接器是一个两阶段的工作。是的，它使用内存，但它是编译器的内存，而不是程序运行时的任何东西。

一个例子可以帮助你理解。让我们试试这个程序:

int x = 12;

int main(void)
{
    return x;
}

很简单，对吧？好的。让我们拿这个程序，编译它，看看反汇编:

$ cc -Wall -Werror -Wextra -O3    example.c   -o example
$ otool -tV example
example:
(__TEXT,__text) section
_main:
0000000100000f60    pushq   %rbp
0000000100000f61    movq    %rsp,%rbp
0000000100000f64    movl    0x00000096(%rip),%eax
0000000100000f6a    popq    %rbp
0000000100000f6b    ret

看到 movl 行了吗？它正在获取全局变量(在这种情况下，以指令指针相对的方式)。不再提及 x。

现在让我们让它更复杂一点，并添加一个局部变量:

int x = 12;

int main(void)
{  
    volatile int y = 4;
    return x + y;
}

这个程序的反汇编是:

(__TEXT,__text) section
_main:
0000000100000f60    pushq   %rbp
0000000100000f61    movq    %rsp,%rbp
0000000100000f64    movl    $0x00000004,0xfc(%rbp)
0000000100000f6b    movl    0x0000008f(%rip),%eax
0000000100000f71    addl    0xfc(%rbp),%eax
0000000100000f74    popq    %rbp
0000000100000f75    ret

现在有两个 movl 指令和一个 addl 指令。您可以看到第一个 movl 正在初始化 y，它决定将在堆栈上(基指针 - 4)。然后下一个movl将全局x拿到寄存器eax中，addl加上y 到那个值。但正如您所见，文字 x 和 y 字符串不再存在。它们为程序员你提供了便利，但计算机在执行时肯定不会关心它们。

关于c - 变量名如何存储在 C 中的内存中？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/14612314/

变量中的code0000000100000f0000000100000cvariablesmemorysymbol-table

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