将 C/C++/Pascal/等。如果它是一种无堆栈语言，会大大慢吗？ [关闭]答案

【问题标题】：Would C/C++/Pascal/etc. be substantially slower if it was a stackless language? [closed]将 C/C++/Pascal/等。如果它是一种无堆栈语言，会大大慢吗？ [关闭]
【发布时间】：2012-04-08 13:37:27
【问题描述】：

还有一个相关的问题：堆栈跟踪/类似的调试功能会是什么样子？

如果这是一个愚蠢的问题，请原谅，但我对低级编程知之甚少。我知道大多数 CPU 都有与堆栈相关的指令，但是经过适当优化的无堆栈语言真的会慢很多吗？

【问题讨论】：

C、C++ 和 Pascal 语言本身是无堆栈的，它们没有任何直接与堆栈相关的编程结构。它是由利用堆栈操作的编译器生成的目标 x86 机器语言。
不，这些语言有基于堆栈的子例程调用。我不明白它们中的任何一个如何被认为是无堆栈的。然而，Watcom C 编译器使用寄存器作为其堆栈的顶部，只是为了使调用/返回更快。
@shawnhcorey：只有实现才有； C 和 C++ 标准都不需要基于堆栈的实现。

标签： performance language-design stackless

【解决方案1】：

简短的回答：如果您的问题需要一个堆栈，那么语言/硬件中内置的堆栈可能会比您编写的堆栈快很多。

让我们想想“无堆栈语言”会是什么。

最初的 Fortran 语言没有堆栈的概念。你能写的只是一个大的 MAIN 程序。然后发现能够编写子例程并调用它们非常有用，因此添加了它以及返回值的函数。然而，正如我个人发现的那样，如果你让 MAIN 调用了一个子例程 A，然后它调用了 B，然后 B 会发现自己再次调用了 A，你猜怎么着？机器会“挂在返回循环中”，因为当 A 试图返回 MAIN 时，它会返回到 B，而 B 又会返回到 A，依此类推。它无法记住不止一件要返回的东西。

所以对于某些问题，在那个 Fortran 中，如果不编写自己的堆栈，就无法解决问题。也就是说，您将有一个数组和一个整数变量，通过索引该数组来跟踪下一步要做什么，你最终会做一些后来被称为“push”和“pop”的事情。

这被发现非常有用，它被内置到后来的语言中。有多种方法可以做到这一点。在机器开始有内置堆栈之前，像 PL/1 这样的语言会有效地创建一个堆栈，其形式为不断分配和删除的激活记录的链表。（效率不是很高，但确实有效。）

因此，如果您的语言没有堆栈，并且您尝试解决某些问题，那么您将不得不从活的语言中凿出自己的堆栈，因为问题只是需要它。此类问题的一个示例是深度优先树行走。

如果你能做到这一点，语言是否“无堆栈”？

【讨论】：

那么执行堆栈没有什么好的替代方案了吗？ Stackless Python呢？
@Asmageddon：我确定这意味着每个“线程”都有自己的堆栈实现为列表结构，不一定使用机器堆栈。这就是通常实现并行性的方式。每个并行进程或线程，或任何你称之为的东西，都有自己的东西，与堆栈同构。