内存分配给C ++中的函数

Question

我还是一个C ++新手。 刚刚开始读到类的静态成员函数不是特定于对象的 - 所有对象的成员函数都有一个副本。

现在我脑子里出现了两个问题：

1. 普通函数和静态函数“仅在内存分配方面”有什么区别？

2. 如果成员函数包含一些局部变量怎么办？ 在这种情况下，函数“应该”具有该变量的单独副本 - 特定于调用该函数的对象...如何在C ++中解决此问题？

谢谢 ！

Answer 1

普通函数和静态函数“仅在内存分配方面”有什么区别？

没有。 除了范围之外，静态函数就像一个全局函数。

即使对于非静态成员函数，也不需要额外的内存。 成员函数int C::f(int arg1, int arg2)只是int C__f(C* this, int arg1, int arg2)类的语法糖。

如果成员函数包含一些局部变量怎么办？ 在这种情况下，函数“应该”具有该变量的单独副本 - 特定于调用该函数的对象...

每次调用函数都有一个局部变量的副本（除非它们是static ）。 这就是C ++中可能的递归的原因。

如何在C ++中解决这个问题？

函数调用基于“堆栈帧”。 堆栈框架包括：

• 该函数的自变量（包括隐含this如果适用）。
• 函数中的任何其他非static局部变量。
• “返回地址”，告诉处理器一旦完成功能就在哪里恢复执行。

无论何时调用函数，都会创建堆栈帧。 当函数是，堆栈帧被破坏。 如果以递归方式调用函数，则每个递归级别都会获得自己的堆栈帧。 例如，如果你有

int factorial(int n) {
    if (n <= 1)
        return 1;
    else
        return factorial(n - 1) * n;
}

然后，当您调用factorial(3) ，会创建一个堆栈帧，如下所示：

------------------------ stack pointer (SP)
n = 3
RA = <in main()>

当对factorial(2)进行递归调用时，会在堆栈顶部添加一个额外的帧

------------------------ SP
n = 2
RA = <in factorial()>
------------------------
n = 3
RA = <in main()>

对factorial(1)进行了另一个递归调用。

------------------------ SP
n = 1
RA = <in factorial()>
------------------------
n = 2
RA = <in factorial()>
------------------------
n = 3
RA = <in main()>

这是递归的基本情况，返回值1存储在寄存器中。 函数调用完成后，顶层堆栈帧被销毁，并在保存的返回地址继续执行。

------------------------ SP
n = 2                                      
RA = <in factorial()>
------------------------
n = 3
RA = <in main()>

现在，对factorial(2)的调用可以计算其返回值（2），并且可以销毁另一个堆栈帧：

------------------------ SP
n = 3
RA = <in main()>

最后，我们可以计算原始函数调用的结果（6），并破坏这个堆栈帧。

Answer 2

1. 没有不同
2. 每次调用函数时，都会在堆栈上创建和销毁局部变量

Answer 3

1. 我觉得不太可能存在差异

2. 看起来你应该阅读一下堆和堆栈分配之间的区别。 这可以很好地了解内存如何在较低但仍处于较高水平的情况下工作。 对不起，我现在不能提供更多帮助。

编辑：太慢了:)

Answer 4

1. 确实没有那么大的区别。 两者都只存储在内存中一次，当调用非静态方法时，除了所有函数之外，指向当前对象的指针（this指针）被压入堆栈（或存储在ECX中，具体取决于您的编译器）参数。 静态函数不需要类的实例，因此它就像常规的C函数一样被调用。

2. 与C一样，使用调用堆栈。