【问题标题】:Why is so much space allocated on the stack?为什么堆栈上分配了这么多空间?
【发布时间】:2013-03-26 06:14:00
【问题描述】:

这个问题来自回答 Stack Overflow 问题 Why do books say, “the compiler allocates space for variables in memory”?,在那里我试图向 OP 演示在堆栈上分配变量时会发生什么以及编译器如何生成知道大小的代码要分配的内存。显然编译器分配的空间比需要的多。

但是,在编译以下内容时

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    int foo;
    return 0;
}

在调试模式下编译 Visual C++ 2012 后,您将获得以下汇编器输出,但未进行任何优化:

int main()
{
00A31CC0  push        ebp
00A31CC1  mov         ebp,esp
00A31CC3  sub         esp,0CCh  // Allocates 204 bytes here.
00A31CC9  push        ebx
00A31CCA  push        esi
00A31CCB  push        edi
00A31CCC  lea         edi,[ebp-0CCh]
00A31CD2  mov         ecx,33h
00A31CD7  mov         eax,0CCCCCCCCh
00A31CDC  rep stos    dword ptr es:[edi]
   int foo;
   return 0;
00A31CDE  xor         eax,eax
}

在我的程序中再添加一个int 会使上面的注释行变为以下内容:

00B81CC3  sub         esp,0D8h // Allocate 216 bytes

@JamesKanze 在我上面链接的答案中提出的问题是,为什么编译器,而且显然不仅仅是 Visual C++(我还没有用另一个编译器做过实验),分别分配了 204 和 216 字节,在第一种情况只需要 4 个,第二种情况只需要 8 个?

此程序创建一个 32 位可执行文件。

从技术角度来看,为什么需要分配 204 个字节而不是 4 个字节?

编辑:

调用两个函数并在main中创建一个double和两个int,你得到

 01374493  sub         esp,0E8h  // 232 bytes

对于与上述编辑相同的程序,它在发布模式下执行此操作(无优化):

 sub    esp, 8                // Two ints
 movsd  QWORD PTR [esp], xmm0 // I suspect this is where my `double` goes

【问题讨论】:

  • 因为是调试模式。
  • 你有没有与调用一些函数的稍微复杂的 main 进行比较?我知道 g++ 只是为函数参数分配了足够的空间。不了解visual c++
  • 调试模式可以包含各种堆栈保护等。它在发布模式下的表现如何?
  • 进行优化后会发生什么?
  • 没有调试模式使用多少字节?

标签: c++ compiler-construction


【解决方案1】:

这个额外的空间是由 /Zi 编译选项产生的。这启用了编辑 + 继续。额外的空间可用于在调试时编辑代码时可能添加的局部变量。

您也看到了/RTC的效果,它将所有局部变量初始化为0xcccccccc,以便更容易诊断由于忘记初始化变量而导致的问题。当然,这些代码都不是在默认的 Release 配置设置中生成的。

【讨论】:

  • 啊哈。我没有想到这一点。 (我知道一些编译器在每个函数之间放置了额外的空间,正是出于这个原因,但我没有想到局部变量也需要同样的空间。)
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