Charpter3 名字 作用域 约束

一个对象拥有其语义价值的区域<其作用域

当一个变量将不再被使用,那它应该被理想的回收机制回收。但现实是我们仅当一个变量离开了其作用域,或变成不可访问,才考虑回收。

然而,作用域规则有其优点:1.可以一次性考虑一组语义上存在关系的变量,并能对其进行成批回收。

相对于显式的作用于规则,隐式的自动垃圾回收将尝试提前回收作用域周期较长的变量。

但另一方面,我们需要更灵活的引用环境规则,来获得更丰富的语义表述。

语言设计的目标:高级特征——高抽象级别

机器无关性:不依赖于特定指令集

名字:有效标识符(词法分析,扫描器),用来表示变量 ,常量,操作,类型等。完成了一次抽象。

低级  高级

地址  标识符

抽象是一个过程,,将一个名字与一个程序片段相关联,封装成一个接口。

子程序:控制抽象。类:数据抽象。

抽象隐藏了细节,减少了概念的复杂性。我们将要看到的,是复杂的实现细节,以及判断在抽象中暴露哪些细节,隐藏哪些

在3-8章中用对象表示可以有名字的东西

3.1约束时间:名字与事物的约束

约束时间:实现决策的期间。在各个阶段确定一部分语义,消除不确定性

语言设计时:控制流程,内部数据结构,类型构造器等语言语义

语言实现时:类型精度,IO连接到操作系统,栈堆组织方式,异常处理

编写语言时:算法,数据结构,名字

编译时:高级结构映射到机器代码,静态定义数据在内存中布局

连接时:标准子程序库或其他模块连接

装入时:为对象选择机器地址,虚拟地址翻译到物理地址计算映射

运行时:值与变量的约束。程序启动时,模块入口时,加工时(首次声明),子程序调用时,分程序进入时,语句执行

术语:静态,动态

编译器确定全局变量在内存中的分布,确定局部变量的地址偏移(帧指针)。布局&高效访问

3.2为对象分配与释放存储空间的机制,对象与名字的生存期

命名&约束

名字引用对象

关键事件:对象,名字  创建,引用,失活激活,撤销

生存期:创建——撤销(

对象的名字的不重合:悬空引用,内存泄漏

作用域:进入,退出(空洞),失活激活,结束

生存期对应于三种主要的存储分配机制,用于管理!对象!空间

静态对象:绝对地址,全局

栈对象:先进先出分配释放,对应于子程序调用与退出

堆对象:任意时间,要求更通用的存储管理算法

1.静态分配:全局变量,语句翻译成的指令,子程序在调用间保持值的局部变量,常量字面量(小的保存在指令中,大的保存在存储区),

编译器生成的:表格,支持运行时的例程:调试,动态类型检查,废料收集,异常处理

其中执行时不该改变的:指令,常量,运行时表格,分配受保护的只读区,写操作导致处理器中断

编译时常量:常量,常量调用内部函数&算术运算符,

加工时常量:依赖于程序具体运行,加工后不变

???不会同时出现对同一子程序的多个活动状态的调用——静态分配局部变量

编译器负责保存:加工时常量,局部变量?子程序相关信息:参数值&返回值寄存器或内存,临时量:寄存器,簿记信息:返回地址,动态链,寄存器内容,错误信息

2.栈

递归结构:局部变量不能静态分布——一个变量可以同时拥有多个实例个数

嵌套结构:容易分配栈空间

子程序实例:在栈上的帧中,包含:参数,返回值,局部变量,临时值,簿记信息

栈维护子程序的调用序列:调用者,前序,后序代码组合

编译器不能确定帧栈地址,(静态)确定对象在帧内的偏移(寄存器,帧指针)

局部变量,临时值,簿记信息:帧负偏移

参数,返回值:帧正偏移(调用方帧内)

当前活动子程序数目<<all子程序数目,栈中分配好于静态

栈指针:第一个未用位置

帧指针:帧中已知未知

3.堆

大小可变的对象:赋值与更新操作

堆空间管理:速度与空间的权衡

内部碎片:供>求

外部碎片:max供<求<all供

*表:未使用空间的链接表

最先适配:

最佳适配:搜索开销 ,较少的外部碎片

供>>求时,两种算法都切块

合并相邻未分配块

维护单一*表:分配的代价与*块数目,线性相关

为不同大小的块维护不同的*表,将堆划分成存储池

划分:静态,动态:伙伴系统2的乘幂,斐波那契堆,及时合并

外部碎片问题:碎片数量随时间递增,max块递减

移动已分配块,堆的紧缩

废料收集

手动:识别对象的生存周期的结束。悬空引用,流失存储

自动:边际复杂性降低

3.3作用域规则

约束的作用域:约束起作用的正文区域,大多为静态确定

3.5别名,重载,多态

3.6宏扩

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