[問題] 區域變數是如何存在記憶體上的？

[wei115 (NEET)]

感覺C點比較弱，可能和ASM比較有關系，但這裡人多，就發在這了:p


如題
小弟最近在寫一個簡單的C編譯器，但對於區域變數是如何放在堆疊上的有些迷惑

例如

int main()
{
    int a = 111;
    if(a)
        int b = 222;
    int c = 333;

    return 0;
}

一開始我是想說，編譯器是在要使用時才把變數push到堆疊上的
像是遇到a = 111，就在堆疊上push一個111，然後只有if成立時才把222 push到堆疊上，
反之則跳過

可是看了好幾個組合語言的範例(x86 Arm)，好像會先計算在這函數中所有可能會用到變
數大小然後一次性push到堆疊上

例如剛剛的C程式，如果if成立會有a、b、c三個int，不成立會有a、c兩個int
而看到的實作則是不管有沒有b都先分配空間給他

但以C來說，在if內宣告的變數，他的生命週期應該就只在if內，但如果以這樣的實作，
在if內的變數，只要知道他的記憶體位置，就算在if外也能存取(因為有事先分配空間，
而且沒有回收），不太理解為什麼要這麼做

有沒有相關資料是講這方面細節的，謝謝

（寫完後發現C點真的好少.....會不會被刪阿orz....)

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推 jerryh001: 因為快 一編譯下去相對位置就固定了 而且scope只有在高
→ jerryh001: 階的時候才有意義 進到組合語言後沒在管這個
推 Fenikso: 你要怎麼只回收b, 移動rsp嗎? 這樣也沒有真的回收喔
推 harryooooooo: 照你說的在進到scope時才分配的話，就跟把scope當fu
→ harryooooooo: nction call差不多意思了。語意上沒什麼問題但是會
→ harryooooooo: 有效能損失吧，只有看過把function inline的沒看過
→ harryooooooo: 反過來的。而且還要重新維護scope外的變數的offset
→ harryooooooo: ，損失應該真的不小。
我自己猜想也是為了效能，但很好奇相關細節
因為直覺來想，如果是用到時再分配空間，那只需要讀一次AST
如果是先分配，那就要讀兩次，一次確定空間，另一次產生組合語言
然後現在在想用哪種方式實作比較好，所以想知道來龍去脈

→ Lipraxde: 如果 backend 是 stack architecture 的話就會看到你說
→ Lipraxde: 的那種方式了，你看的範例應該都是 register architect
→ Lipraxde: ure
我一開始以為register archure的stack也承擔計算的功能，可是後來發現他只負責分配
空間和function call

推 iaminanl: 如果-O都沒有開，compiler就不會有優化（security conce
→ iaminanl: rn是優化的一部分）
→ iaminanl: -O0: https://gcc.godbolt.org/z/dMdStp
→ iaminanl: -O1: https://gcc.godbolt.org/z/cTzgRs 都不見了
推 iaminanl: 每個compiler都差不多，可以做多一點實驗看看
我是用-O0測試的然後如果程式裡沒有call function，分配就比較隨意(有變數再加一個偏
移）
如果有call，就會在function的開頭先分配所有空間，然後不確定這是不是最佳化
※ 編輯: wei115 (125.224.234.183 臺灣), 12/08/2019 19:56:47
推 suhorng: 直接預先算好的優點前面推文說過了 另外 push/pop 會
→ suhorng: 改變 stack pointer, 反而不一定有固定 %rsp + 位移快
→ suhorng: 另外, 最後生命週期那段有錯. 記憶體空間在那裏並不代表
→ suhorng: 變數還活著. 因為已經結束了生命週期, 再去存取是未定義
→ suhorng: 的, 甚至同樣的位址再分配給別的變數也有可能
推 suhorng: https://gcc.godbolt.org/z/EmHfj5  這裡 b 和 d 就是
嗯嗯，了解
我知道這是未定義行為，編譯器隨時可能最佳化掉這些行為
但對具體是依據怎樣的標準去產生組合語言不太了解
我的理解是編譯器後端一邊遍歷AST一邊根據當下的語句去產生對應的組合語言
但遇到語句時要產生怎樣的組合語言並不清楚
目前是看gcc產生的組合語言學習
但不知道為什麼要這樣產生
→ jepk007: if內變數的生命週期不也是整個函數嗎
→ xam: 自修嗎? 這些東西計算機組織/結構,編譯器的課程會學到..
是自修沒錯
但目前看到的書沒有很具體講一個編譯器要怎麼寫
目前是邊看資料，邊讀jserv的MazuCC的原始碼學習
※ 編輯: wei115 (120.109.130.64 臺灣), 12/09/2019 14:40:58
推 nullptr: if內變數的生命週期只在if內喔, 出了之後再去讀是syntax
→ nullptr: error; 如果把&b存進pointer然後去讀的話是UB
→ nullptr: 因為是UB所以編譯器可能拿B的空間給C用