最近在做一個疲勞試驗系統(tǒng)，一直在程序執(zhí)行效率上做功夫。也記不清最早是從哪聽說的：定義變量，能定義在函數(shù)內(nèi)絕不定義成全局，能定義在循環(huán)內(nèi)絕不定義成函數(shù)范圍……深以為意！曾經(jīng)犯過一個錯誤，在函數(shù)體內(nèi)定義了一個和全局變量同名的變量，但在修改注釋的時候不小心將這個局部變量的生命給//掉了……編譯無錯，執(zhí)行總是不對，弄了很久才發(fā)現(xiàn)錯誤所在。現(xiàn)在寫程序慎之又慎，盡量不使用全局變量，要使用也用規(guī)范的變量命名方式將全局與局部區(qū)分開。今天讀了篇文章，摘錄如下：
一個由C/C++編譯的程序占用的內(nèi)存分為以下幾個部分 1、棧區(qū)（stack）— 由編譯器自動分配釋放 ，存放函數(shù)的參數(shù)值，局部變量的值等。其操作方式類似于數(shù)據(jù)結構中的棧。 2、堆區(qū)（heap） — 一般由程序員分配釋放， 若程序員不釋放，程序結束時可能由OS回收 。注意它與數(shù)據(jù)結構中的堆是兩回事，分配方式倒是類似于鏈表，呵呵。 3、全局區(qū)（靜態(tài)區(qū)）（static）—，全局變量和靜態(tài)變量的存儲是放在一塊的，初始化的全局變量和靜態(tài)變量在一塊區(qū)域， 未初始化的全局變量和未初始化的靜態(tài)變量在相鄰的另一塊區(qū)域。 - 程序結束后有系統(tǒng)釋放 4、文字常量區(qū) —常量字符串就是放在這里的。 程序結束后由系統(tǒng)釋放 5、程序代碼區(qū)—存放函數(shù)體的二進制代碼。 一個正常的程序在內(nèi)存中通常分為程序段，數(shù)據(jù)端和堆棧三部分。程序段里放著程序的機器碼和只讀數(shù)據(jù)，這個段通常是只讀，對它的寫操作是非法的。數(shù)據(jù)段放的是程序中的靜態(tài)數(shù)據(jù)。動態(tài)數(shù)據(jù)則通過堆棧來存放。在內(nèi)存中，它們的位置如下： +------------------+ 內(nèi)存低端 | 程序段 | |------------------| | 數(shù)據(jù)段 | |------------------| | 堆 棧 | +------------------+ 內(nèi)存高端 堆棧是內(nèi)存中的一個連續(xù)的塊。一個叫堆棧指針的寄存器（SP）指向堆棧的棧頂。堆棧的底部是一個固定地址。堆棧有一個特點就是，后進先出。也就是說，后放入的數(shù)據(jù)第一個取出。它支持兩個操作，PUSH和POP。PUSH是將數(shù)據(jù)放到棧的頂端，POP是將棧頂?shù)臄?shù)據(jù)取出。 在高級語言中，程序函數(shù)調(diào)用和函數(shù)中的臨時變量都用到堆棧。為什么呢？因為在調(diào)用一個函數(shù)時，我們需要對當前的操作進行保護，也為了函數(shù)執(zhí)行后，程序可以正確的找到地方繼續(xù)執(zhí)行，所以參數(shù)的傳遞和返回值也用到了堆棧。通常對局部變量的引用是通過給出它們對SP的偏移量來實現(xiàn)的。另外還有一個基址指針（FP，在Intel芯片中是BP），許多編譯器實際上是用它來引用本地變量和參數(shù)的。通常，參數(shù)的相對FP的偏移是正的，局部變量是負的。 當程序中發(fā)生函數(shù)調(diào)用時，計算機做如下操作：首先把參數(shù)壓入堆棧；然后保存指令寄存器(IP)中的內(nèi)容，做為返回地址(RET)；第三個放入堆棧的是基址寄存器(FP)；然后把當前的棧指針(SP)拷貝到FP，做為新的基地址；最后為本地變量留出一定空間，把SP減去適當?shù)臄?shù)值。 在函數(shù)體中定義的變量通常是在棧上，用malloc, calloc, realloc等分配內(nèi)存的函數(shù)分配得到的就是在堆上。在所有函數(shù)體外定義的是全局量，加了static修飾符后不管在哪里都存放在全局區(qū)（靜態(tài)區(qū)）,在所有函數(shù)體外定義的static變量表示在該文件中有效，不能extern到別的文件用，在函數(shù)體內(nèi)定義的static表示只在該函數(shù)體內(nèi)有效。另外，函數(shù)中的"adgfdf"這樣的字符串存放在常量區(qū)。
……
寫得我是心里癢癢啊……太好了！以前我有一個錯誤認識，示例：
void aaa()
{
int i;
for ( i = 0; i < 100; ++ i )
{
int j;
j = i;
}
}
我總以為調(diào)用函數(shù)時 i 聲明并分配內(nèi)存一次，而 j 每循環(huán)一次分配一次內(nèi)存。恐怕是和變量作用域混淆了。以前寫程序不用太過關心效率，聲明在循環(huán)里還是循環(huán)外都不以為意，執(zhí)行起來也無甚差別。可現(xiàn)在，循環(huán)次數(shù)更加巨大，還要求在極短時間內(nèi)執(zhí)行完畢……我有點慌咯，我的局部變量假如還不是系統(tǒng)變量類型而是我自己聲明的類……那光構造和析構都要人老命了……我到底是不是庸人自擾呢？
寫程序試試吧……
.h
class TForm1
{
public: void aaa();
};
.cpp
void TForm1::aaa()
{
int i = 0;
for ( i; i < 100; ++ i )
{
int j;
j = i;
}
}
主函數(shù)省略，也就是調(diào)用aaa()。然后第一次主動打開CPU觀察器 ……居然是第一次，寫了快4年程序的第一次！我想被人知道我得被鄙視個半死……幸好以前8086匯編學得還行，單片機也一直堅持用匯編編程，有這些基礎，看起來也不是很難：
感謝上面說的那篇“神作”！可愛的 add esp,-0x08 原來一早就分配好區(qū)域了……[ ebp-0x04 ]就是i，[ ebp-0x08 ]就是j。感謝偉大的編譯器幫我們干完這些……看來我是杞人憂天了。
以前一直以為變量的內(nèi)存分配就是“new”一塊內(nèi)存……大錯特錯啊……棧區(qū)就擺在那，局部變量若直接聲明，分配個P內(nèi)存。但也由于棧區(qū)大小有限制，所以終于明白了一句話：優(yōu)先用vector管理數(shù)組，堆是不限制咱的，vector本身就是幾個指針而已。于是又明白了一點……以前在函數(shù)內(nèi)建一個超大數(shù)組編譯出錯，不是內(nèi)存不夠，是棧區(qū)限制， 以前還以為這是數(shù)組本身的特性所致。
以前夜郎自大了……還是虛心學習吧……
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