Re: [問題] auto宣告的記憶體問題

看板C_and_CPP (C/C++)作者tropical72 (藍影)時間14年前 (2012/01/19 18:54)推噓8(8推 0噓 15→)

留言23則, 12人參與討論串4/4 (看更多)

我先說結論，你在 auto 那裡看到的「動態」、「靜態」的修飾全都拿掉，一方面他的語意讓大多學子誤會 (我相信筆者本意也不是如此)，另一方面照他邏輯走也不完全正確。由於這本書我沒全看完 (其中一個原因是我覺得有時敘述會讓人有點誤解) 我們暫時拋棄你手邊書本的語意，換個說法來過。同時我也只針對你書本之文意做部份說明，太深入的我就不再多敘述，所以 register、static、global variable、constant 並不在此文探討範圍內。 ---- ※ 引述《amozartea (單車單車)》之銘言： : 如題,這可能很少人問過 : 書上寫說區域變數其實都自動預設auto， : 在編譯過程中並不會配置一塊記憶體空間，而是在程式執行時以堆疊的方式存放， : 因此他是屬於動態的變數。 : ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ 此段是出自洪維恩的書這段省略了很多東西，洽巧初學者可能也不要知道會比較好，因為可能會打擊學習程式的信心。下面五行很重要，請記起來，沒記起來的話這篇文章你看不懂。一個最重要、基本的觀念是：不論程式裡面的變數宣告成怎樣，最終都會被放在記憶體裡面，而程式在執行時，這些記憶體又被畫分為若干區段，其中你書本提到的是 stack (堆疊段) 與 heap (這個怎麼翻？) ，這兩個名詞以後請用英文寫出來，我相信會比中文表達深切很多。原文這段有四個字是重點：編譯過程，指的是編譯期也就是上面這些動作是你在使用 dev-c++ / vc / gcc 等編譯器時，就決定動作這些變數是要放堆疊段。 ----- 引言 1 在編譯過程中並不會配置一塊記憶體空間，而是在程式執行時以堆疊的方式存放，因此他是屬於動態的變數。若照 C language 之定義，local variable 加 auto 時，其實有寫跟沒寫是一樣的。也就是說 { int i; // auto int i; 同義 int arr[3]={1,2,3}; // auto int arr[3]={1,2,3}; 同義 int *ptr=NULL; // auto int* ptr=NULL; 同義 } 上述三個變數，在編譯時，是由編譯器規劃其空間，最後是放在 stack 裡面，而這類型的變數有個特性：在程式執行的時候(稱執行期)，這些變數可能會改變。這是我猜測書本對於「動態」之解釋。補註，這麼解釋真的不盡人意，因完全忽略了 static variable - static int a=10; 這才是真正的 static variable，還有一類型的變數，他們在執行的時候並不會改變他們的內含值 (value), 如 const variable ，像是這段 code { const char* txt="hello, world!!"; const double PI=3.1415926; } 在程式執行txt 和 PI 從頭到尾都不可能會被改變(又是一個錯誤的思考：靜態)，它們不是被放在 stack 裡面，遺憾的也不是放在 heap 裡，而是被放在其它的記憶體區段裡，這區段就叫 .rodata 區段，都是放唯讀的資料。 ( 這也是那本書沒提到的部份 ) 上面這段的重點只是：變數不宣告成 const 的話，是放在 stack , (雖這句話一點點問題..)，完畢。 ----- : 但是又在動態記憶體章節上面寫說C++都是預設靜態什麼的　很讓人搞混我猜書本上指的動態記憶體，大多指的是動態陣列 (雖然有時不一定要是陣列..) 截至目前為止，上敘其實只有提到 auto variable 是放在 stack 裡面。接下來所有講「動態記憶體」，指的全部都是用 new / malloc 指令的東西，但我很怕你會愈來愈亂，所以這部份重頭簡述至尾。後半段必須探討到指標的東西，不熟的話再去複習一次。一般而言，如果是寫 int arr[5] = {1,2,3,4,5}; 這種方式宣告陣列的話，因為大小一開始就固定，在程式的編譯期就可以算出要多大，且在執行期不可以改變陣列的大小，屬於靜態陣列。 ( 還記得上一段有提到嗎？靜態陣列是放在 stack 裡面。) 但有時候，陣列要給多大必須在執行期的時候才可以知道，比如說，先輸入班上有幾個人，再輸入每個人的成績，再做平均。這時候沒辦法在編譯期時候就知道人數，此時會使用動態配置。 (如果扣掉被大多數人所垢病的可變長度陣列,VLA, 作法時,只剩動態配置一途) 另，希望你沒忘記一件事：即使是指標，本身存的是「記憶體位址」，故你常看到的動態配置的東西 { int *a = NULL; a = new int[10]; for(int i=0; i<10; ++i) a[i] = i; } 注意的是， a 本身是指標，它是在編譯期裡面就決定的東西，是放在 stack 裡面。而 a = new int[10]， new int[10] 一開始先在 heap 上配置 10 個 int 大小，最後把這 heap 的 "第一個位址值" 再傳回來給 a，意思是如果配置的空間是 0x90000000 0x90000004 ..... 最後 a 會存的是 0x90000000。但這並不改變， a 本身是在 stack 上的事實，會在 heap 上操作，只有這些動作： *a=1 、 *(a+1)=10 、 a[1] = 10 因為是籍由指標 a ，去操作剛剛在 heap 上 new (這動作叫 allocate) 出來的記憶體。所以呢？ int a[3]={1,2,3}; // 靜態記憶體陣列，放在 stack int *a = new int[3]; // a 本身是指標，放在 stack； // 而 a[i] 或 *(a+i) 本身放在 heap。那放在 stack 和 heap 上有什麼差別？速度 (access speed) 應是一樣的，有幾個地方是顯然不同。 (a) 要用 heap 必須調用 new / malloc 相關指令 (在不考慮使用低階 api 情況下) (b) 靜態陣列、一般變數 (扣除 const、static、global，但含 pointer)，是放在 stack 裡面，這在編譯期就可以由編譯器規劃好的東西；而 heap 在編譯時要多大不知道，是在執行期時才由作業系統幫忙規劃。 (c) stack 可使用的空間範圍較小，而 heap 可使用的空間範圍較大；所以，若陣列的元素個數很多，即使元素個數是固定的，也必須在 heap 上使用，而不能放在 stack 裡面。意指：去試試 double x[2000000]; 好一點的 compiler 可能會有警告還是錯誤，這時候必須用 int *x=new int[2000000]; : ok 總之我目前的認知是一般的陣列是靜態宣告... : (以下都是區域變數) : int a; 跟　auto int a; 等價，而且這是動態 : int a[5]; 是靜態,,,應該吧? 這裡不要記動態、靜態，書本要表達的意思是， int a; ---> 它是放在 stack 裡面 (用動態來形容就差了) int a[5]; ---> 它是靜態的記憶體，因為不是用 new 運算子配置出來的，也是放在 stack 裡面。 : 那假設我宣告如下(當然是區域)： : auto int a[5]; 這到底該算靜態還是動態? 已經試過編譯可以過... 完整的說法是：因為它是 local auto variable，而不是 const variable (唯讀變數), 它的值可以被改變，放在 stack 裡面。而陣列的大小固定為 5 ，在編譯期就可以知道的大小，是靜態陣列也由於它不是唯讀，也是放在 stack 裡面。 : 如果是靜態那不是表示auto關鍵字在這裡沒用嗎@@? : 如果是動態的話那跟 : int* a; a = new int[5];又有何不同這點上面有說過了，細閱。 (結語 : 我可以說為什麼我不推這本書的原因了嗎？ XD) -- 世界上有種，將不可能轉換為無限可能的強大力量，我稱它為 - 信念。 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 180.177.69.239

→

tinlans

01/19 19:47, , 1^F

01/19 19:47, 1^F

→

tinlans

01/19 19:48, , 2^F

01/19 19:48, 2^F

推

james732

01/19 21:12, , 3^F

01/19 21:12, 3^F