函数调用与堆栈

程序结构与堆栈C/C++程序运行时的内存结构全局变量、用static修饰的局部变量都存储在静态数据区。程序指令和大部分字面常量都存储在代码区。大部分函数的形参和局部变量都存储在栈区。程序中动态分配的内存都存储在堆区。一小部分函数形参和局部变量存储在CPU寄存器组中。静态数据区代码区栈区堆区CPU寄存器组常量数据区已初始化区未初始化区变量的生存期把程序运行时一个变量占有内存空间的时间段称为该变量的生存期。C++把变量的生存期分为：静态、自动和动态三种。静态生存期：全局变量都具有静态生存期，它们的内存空间从程序开始执行时就进行分配，直到程序结束才被收回。自动生存期：局部变量和函数形参一般都具有自动生存期，它们的内存空间在程序执行到定义它们的复合语句(包括函数体)时才分配，当定义它们的复合语句执行结束时内存被收回。动态生存期：具有动态生存期的变量的生存时间是由程序员自由控制的，其内存空间用new操作符分配，用delete回收。在定义局部变量时，可以为它们加上存储类修饰符auto、static和register来指出它们的生存期。定义为static存储类型的局部变量具有静态生存期，它们也被存放在静态数据区。关键字extern的作用错了！系统栈与过程调用局部变量var_main参数arg_A2=1返回地址其他信息局部变量var_A2参数arg_B2=3返回地址其他信息局部变量var_A1局部变量var_B2….局部变量var_B1….栈底栈顶参数arg_A1=2参数arg_B1=4func_B的栈帧func_A的栈帧main的栈帧CPU对过程调用的支持相关的寄存器：1.ESP：存放一个指针，该指针指向系统栈最上面一个栈帧的栈顶，即整个系统栈的栈顶。2.EBP：存放一个指针，该指针指向系统栈最上面一个栈帧的栈底，即当前栈帧的栈底。有时也被称为栈帧寄存器。3.EIP：指令寄存器，存放一个指针，指向下一条等待执行的指令地址。相关的机器指令：pushoperandsubESP,1;mov[ESP],operand;popoperandmovoperand,[ESP];addESP,1;callLabelpushEIP;jmpLabel;calloperandpushEIP;jmpoperand;retpopEIP;保存上层函数的栈帧EBP回收局部变量占用的空间为局部变量分配空间参数y=5参数x=g返回地址上层函数的栈帧EBP局部变量a局部变量bEBPESP地址高端地址低端注：图中每个格都表示4个字节一个小结论：函数的参数都在EBP所指示的内存地址的正偏移处，函数内部的局部变量都在EBP所指示的内存地址的负偏移处。斐波那契数列的函数运行过程斐波那契数列运行时的堆栈状态bb注：同种颜色的字的数据可以推出相同颜色单元格的数据^^^^f(1)=1f(0)=1bbbbbbbb^^^^^^^^^^^^^^^^f(2)f(2)f(2)=2f(1)=1f(1)=1f(0)=1f(1)=1f(0)=1bbbbbbbbbbbb^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^f(3)f(3)f(3)f(3)f(3)=3f(2)f(2)f(2)=2f(2)f(2)f(2)=2f(1)=1bbbbbbbbbbbbbb^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^f(4)f(4)f(4)f(4)f(4)f(4)f(4)f(4)f(4)=5f(3)f(3)f(3)f(3)f(3)=3bbbbbbbbbbbbbbb^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^f(5)f(5)f(5)f(5)f(5)f(5)f(5)f(5)f(5)f(5)f(5)f(5)f(5)f(5)f(5)=8aaaaaaaaaaaaaaaa^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^main()main()main()main()main()main()main()main()main()main()main()main()main()main()main()main()=0shallshallshallshallshallshallshallshallshallshallshallshallshallshallshallshall全排列的递归程序展开•#includestdio.h•intn,x[100];•voidoutput(intx[])•{inti;•for(i=1;i=n;i++)printf(%d,x[i]);•printf(\n);•}•voidbc(intt)•{inti,p;•if(tn)output(x);•else{•for(i=t;i=n;i++){•p=x[t];x[t]=x[i];x[i]=p;•bc(t+1);•p=x[t];x[t]=x[i];x[i]=p;•}•}•}•intmain()•{•inti;•scanf(%d,&n);•for(i=1;i=n;i++)•x[i]=i;•bc(1);•return0;•}•i=1;•交换x[1],x[1];123•bc(2);•for(i=2;i=3;i++){•i=2;•交换x[2],x[2];123；•bc(3);•for(i=3;i=3;i++){•i=3;•交换x[3],x[3];123；•bc(4);•输出“123”;•交换x[3],x[3];123;•}•交换x[2],x[2];123;•i=3;•交换x[2]=x[3];132;•bc(4);•输出“132”；•交换x[2],x[3];123;•}•交换x[1],x[1];123;i=2;交换x[1],x[2];213;bc(2);for(i=2;i=3;i++){i=2;交换x[2],x[2];213；bc(3);for(i=3;i=3;i++){i=3;交换x[3],x[3];213；bc(4);输出“213”;交换x[3],x[3];213;}交换x[2],x[2];213;i=3;交换x[2]=x[3];231;bc(4);输出“231”；交换x[2],x[3];213;}交换x[1],x[2];123;I=3;交换x[1],x[3];321;bc(2);for(i=2;i=3;i++){i=2;交换x[2],x[2];321；bc(3);for(i=3;i=3;i++){i=3;交换x[3],x[3];321；bc(4);输出“321”;交换x[3],x[3];321;}交换x[2],x[2];321;i=3;交换x[2]=x[3];312;bc(4);输出“312”；交换x[2],x[3];321;}交换x[1],x[3];123;}••123•••••231312••••323121•