编译原理 之 目标程序运行时的存储组织.ppt

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1、第十章目标程序运行时的存储组织概述静态存储组织栈式动态存储组织堆式动态存储组织参数传递概述高级语言支持的概念TypevalueexpressionVariableprocedureFunctionparameters目标机支持的概念bitsbyteswordsRegistersStackaddressRoutine(subroutine)概述计算环境运行时的环境计算目标代码源程序中的名字（常量，变量）目标机存储空间。它受命于源程序的执行语义。源程序由一组过程按某种规则组成。过程的一次执行称作一次活动，在过程的语句序列执行之前，过程中访

2、问的对象构成此过程的运行环境，由运行支持程序组织好。编译程序根据如何组织运行环境而生成目标代码。映射源程序代码生成前如何安排目标机资源运行时组织的几个问题数据表示—如何在目标机中表示每个源语言类型的值表达式求值—如何组织表达式的计算存储分配—如何组织不同作用域变量的存储过程实现—如何以例程实现过程，函数，参数传递任务：编译程序对目标程序运行时的组织（设计运行环境和分配存储）,如通常存储区布局可为：目标代码区静态数据区Stackheap运行环境和存储分配设计分析逻辑阶段：在目标代码生成前，作准备实质：关联（Binding）将源程序的文本

3、程序运行动作的实现源文件中的名字N运行时的存储S在语义学中，使用术语environment函数表示env:N→S(N到S的映射)，名字到存储位置的映射.State:存储位置到值的映射.名字存储单元值存储分配程序运行environmentstate从名字到值的两个阶段映射决定运行管理复杂程度的因素——源语言本身1.允许的数据类型的多少2．语言中允许的数据项是静态确定动态确定3．程序结构决定名字的作用域的规则和结构A．段结构B．过程定义不嵌套，只允许过程递归调用C．分程序结构分程序嵌套过程定义嵌套4存储类别的多少GlobalStaticL

4、ocaldynamic数据表示：各种数据对象的存储分配数据对象的属性name名字，名称type类型location内存地址value值component成分（构成）数据表示（固定长度，直接或间接表示）简单变量：char:1byteintegers:2or4bytesfloats:4to16bytesbooleans:1bit(butusually1byte)指针：unsignedintegers一维数组：一块连续的存储区多维数组：一块连续的存储区，按行存放结构（记录）：把所有域（field)存放在一块连续的存储区对象：类的实例变量象结构

5、的域一样存放在一块连续的存储区，但方法（成员函数）不存在该对象里。10.1数据空间的三种不同使用方法和管理方法静态存储分配栈式动态存储分配堆式动态存储分配10.1.1静态存储分配在编译时刻为每个数据项目确定出在运行时刻的存储空间中的位置，且这种绑定在运行时刻不再发生变化。限制：1.在编译时刻知道数据目标的大小和它们在内存位置上约束；2.不能递归调用过程；3.不能动态地建立数据结构。FORTRAN77程序例子，给出局部变量的静态存储位置（1）PROGRAMCNSUME（2）CHARACTER*50BUF（3）INTEGERNEXT（4〕 

6、  CHARACTERC，PRDUCE（5）DATANEXT／1／，BUF/''/（6）C＝PRDUCE（）。    （7）BUF（NEXT：NEXT）＝C（8〕      NEXT＝NEXT＋1（9）IF（C.NE.'')GOTO6（10）WRITE（*，'(A)'）BUF（11）END(12）CHARACTERFUNCTIONPRDUCE（）（13)CHARACTER*80BUFFER（14）INTEGERNEXT（15）SAVEBUFFER，NEXT(16)   DATANEXT／81／（17）IF(NEXT.GT.80）T

7、HEN（18)READ（*，'（A)')BUFFER（19）NEXT＝1（20)      ENDIF（21）PRDUCE＝BUFFER（NEXT：NEXT）（22)NEXT＝NEXT＋1（23)END图10.4一个Fortran77程序CNSUME目标代码PRDUCE目标代码Char*50bufintnextcharcChar*80bufferintnextCnsume活动记录prduce活动记录目标代码静态数据10.3栈式存储管理的实现简单的栈式分配方案嵌套过程的栈式分配方案分程序结构的存储分配方案l术语-过程活动记录AR:为说明

8、方便，假定程序是由过程组成，过程区分为源文本，运行时称作过程的激活。一个过程的一次执行所需要的信息使用一个连续的存储区来管理，这个区（块）叫做一个活动记录或frame（帧）一般这个段要记录：l临时值，如计算