初探编译器static、const之实现原理.docx

对于许多C/C+初学者，往往知道static变量只是被初始化一次，对于const变量，只知道他的值是不能被修改的,但是对于其实现却不知所有然。这里我以VC6.0 SP6为平台，揭开其编译器实现原理。下面看一段程序: 引用:#include void fun(int i) static int n = i ; int *p = &n ; cout n 0; -i) fun(i) ; return 0;程序的输出结果是： 引用:10111213141516171819下面我们调试一下，看下编译器如何实现:我们在fun函数的第一行设一个断点。static int n = i ;所在行，按F5。按Alt+6打开Memory。按F10单步执行，当p有值的时候，我们将他的值拖到Memory窗口，这时就会转到n所在的内存地址,可是这时static已经初始化了,我们不知道编译器对他做了什么操作了。这时我们重新开始调试，一般n的内存地址不会变的，还是在那里。我这里以我这边的地址为例: 引用:0042E058 00 00 00 00 .0042E05C 00 00 00 00 . / 中间这个为n的内存地址0042E060 00 00 00 00 .我们按F10单步执行一下一条语句(static int n = i ;) 引用:0042E058 01 00 00 00 .0042E05C 0A 00 00 00 ./ n0042E060 00 00 00 00 .执行完这条语句之后，除了n有了初值，上面有内存空间也有了变化。我们接着按F5直接执行到那个断点处，再单步执行一下，发现这次只是n的值有变化，所以我们猜测上面的那个位可能是static的标志位，如果是0的话，说明没有初始化，如果是1的话，说明已经初始化了，下次再进来的时候就不用初始化了，为了验证我们的猜测，我们现在在函数里面加几句语言，修改那个值。 引用:void fun(int i) static int n = i ; int *p = &n ; cout n endl ; +n ; / / 等下我们要在这写代码，让static int n / 每次进这个函数都初始化一次 -p ; *p = 0 ; /写完上面二句，我们执行一下，是不是发现执行结果已经和上面的不同了，每次进函数都会对static int n进行赋初值操作。下面我们再来看2个static类型的情况，在上面的代码中，我们再加一个 static变量; 引用:void fun(int i) static int n1 = i ; static int n2 = i ; int *p = &n1 ; cout n1 endl ; +n1 ; / / 等下我们要在这写代码，让static int n / 每次进这个函数都初始化一次 -p ; *p = 0 ; /还是继续调戏。二个static变量初始化之前内存里面的值 引用:0042E050 00 00 00 00 .0042E054 00 00 00 00 .0042E058 00 00 00 00 .0042E05C 00 00 00 00 . / n10042E060 00 00 00 00 . / n20042E064 00 00 00 00 .当执行完static int n1 = i ;语句之后，内存的值变成这样了 引用:0042E058 01 00 00 00 .0042E05C 0A 00 00 00 .0042E060 00 00 00 00 .接着我们再单步执行内存的值变成这样。 引用:0042E058 03 00 00 00 .0042E05C 0A 00 00 00 .0042E060 0A 00 00 00 .这样就很明显了，编译器分别用一位来表示一个static变量是否已经始化。上面是对于用变量对 static进行初始化，对于用常量初始化的情况是怎么样的呢？我们将上面的代码改成: 引用:#include void fun(int i) static int n1 = 0x12345678 ; int *p = &n1 ; cout *p 0; -i) fun(i) ; return 0;当指针取到值之后，我们结束调试。我这里的地址值是0x0042ad64。好了，我们结束调戏，用winhex打开生成的可执行文件，按Alt+g跳到n的地址，这里要减去0x400000,也就是2ad64。是不是看到我们的初值了。因为intel使用的是小端法，所以我们看到的值是反过来的。下面我们再来探索一下const的原理;下面看一个程序段 引用:#include int main(void) const int n = 1 ; int *p = (int *)&n ; *p = 0 ; cout n endl ; cout *p endl ; return 0;我们执行一下，结果是不是和我们所期望的不同呢，我们在第一行下断点，一条一条的执行。确认每一步操作是否正确。当执行到*p = 0的时候我们发现n内存所在的值已经变成0了，但是为什么执行结果令我们大失所望呢？我们按Alt +8打开汇编窗口。 引用:7: cout n endl ;0041161E push offset ILT+40(endl) (0040102d)00411623 push 100411625 mov ecx,offset cout (0042e070)0041162A call ostream:operator (004012a0)0041162F mov ecx,eax00411631 call ILT+30(ostream:operator) (00401023)8: cout *p endl ;00411636 push offset ILT+40(endl) (0040102d)0041163B mov edx,dword ptr ebp-80041163E mov eax,dword ptr edx00411640 push eax00411641 mov ecx,offset cout (0042e070)00411646 call ostream:operator (004012a0)0041164B mov ecx,eax004