右值存储在c中的哪里？答案

【问题标题】：where is rvalue stored in c?右值存储在c中的哪里？
【发布时间】：2009-11-03 04:49:33
【问题描述】：

在 C 中，我有这段代码：

int a;
a = 10 + 5 - 3

我想问：(10+5-3) 存储在哪里？（据我所知，a 位于堆栈上，(10+5-3) 怎么样？这个右值是如何计算的？）

【问题讨论】：

我觉得“代码片段”很搞笑是不是很糟糕？ :)
一个不错的 SO 参考：stackoverflow.com/questions/79923/…
@eJames，它可能不好，也可能不坏。我怀疑 codpiece 不再普遍使用，很多人甚至可能不知道它是什么（除非他们看过“BlackAdder”）。
@djbender 这个参考是关于堆栈和堆的，这里不相关。正如在几个回复中所指出的，r 值在汇编指令中实现为操作数（可以是一系列 assy 指令，但这些 r 值仍然是指令或其一部分），因此与程序本身。
@mjv 嘿，我说它是一个很好的参考，而不是答案 ;-)

标签： c rvalue

【解决方案1】：

通常，r 值“存储”在程序本身中。

换句话说，编译器本身（在程序运行之前）计算 10 + 5 - 3 值（它可以这样做，因为它全部基于常量立即值），并且它发出汇编代码以将该计算的结果存储在赋值的任何左值中（在这种情况下，名为 a 的变量，编译器可能知道它是排序数据段来源的相对地址）。

r 值，其值为 12，因此只能在程序的二进制文件中找到，在 看起来 像

的汇编指令中

  mov <some dest, typically DS-relative>, $0C

$0C 是“r 值”。

如果 r 值恰好是只能在运行时完成的计算的结果，假设底层 c 代码是：a = 17 * x; // x 一些运行时变量，r 值也将作为程序二进制文件中的一系列指令“存储”（或物化）。与上面简单的“mov dest, imm”的区别在于，将变量 x 加载到累加器中需要几条指令，乘以 17 并将结果存储在变量 a 所在的地址。编译器可能会“授权自己” ;-) 将堆栈用于某些中间结果等，但这是
a) 完全依赖编译器
b) 瞬态
c) 并且通常只涉及 r 值的部分
因此可以肯定地说，r 值是一个编译时概念，它被封装在程序的一部分（而不是数据）中，并且不存储在程序二进制文件中的任何地方。

作为对 paxdiablo 的回应：上面提供的解释确实限制了可能性，因为 c 标准实际上不规定了任何这种性质的东西。尽管如此，大多数 r 值最终都会被具体化，至少部分是通过一些指令来实现的，这些指令设置了正确的值，无论是计算（在运行时）还是立即得到正确处理。

【讨论】：

我想他是在问代码的不同部分在堆栈中的位置。
C 标准中的 Nothing 强制要求这种行为。你应该说：“通常，r 值是……”。
@paxdiablo。同意并编辑了“典型”，我还在底部加了一小段，你同意吗？

【解决方案2】：

常量可能在编译时被简化，所以你提出的问题可能无济于事。但是像i - j + k 这样确实需要在运行时从一些变量中计算出来的东西，可能会被“存储”在编译器喜欢的任何地方，这取决于 CPU 架构：编译器通常会尽力使用寄存器，例如

 LOAD AX, i
 SUB AX, j
 ADD AX, k

在使用STORE AX, dest 等将其分配到某个内存位置之前，计算这样一个表达式，将其“存储”在累加器寄存器AX 中。如果一个现代优化编译器在一个甚至是半体面的 CPU 架构（是的，包括 x86 ！-）上需要将寄存器溢出到内存以实现任何相当简单的表达式，我会感到非常惊讶！

【讨论】：

我删除了我的答案，所以你可能想去掉“GMan 说”。 :)

【解决方案3】：

这取决于编译器。通常值 (12) 将由编译器计算。然后将其存储在代码中，通常作为加载/移动立即汇编指令的一部分。

【讨论】：

所以你的意思是 (10+5-3) 是在编译时计算的？我想知道编译器是如何计算的？
这是一个很好的答案。隐含在这个答案中：表达式“10+5-3”临时存储在编译器的工作内存中，可能作为“表达式树”数据结构。然后编译器优化（在本例中为常量传播）将“解决”具有常量值的表达式树。编译器将生成“12”，而 12 将是程序的汇编语言指令之一的操作数。
一本关于编译优化器的好书是 Muchnik, Advanced Compiler Design & Implementation。

【解决方案4】：

RHS（右侧）中的计算结果由编译器在称为“恒定传播”的步骤中计算。
然后，它被存储为汇编指令的操作数，将值移动到a

这是来自 MSVC 的反汇编：

  int a;
  a = 10 + 5 - 3;

0041338E  mov         dword ptr [a],0Ch

【讨论】：

【解决方案5】：

它的存储位置实际上完全取决于编译器。标准没有规定这种行为。

一个典型的地方可以通过实际编译代码并查看汇编输出来看出：

int main (int argc, char *argv[]) {
    int a;
    a = 10 + 5 - 3;
    return 0;
}

产生：

        .file   "qq.c"
        .def    ___main;
            .scl    2;
            .type   32;
        .endef
        .text
.globl _main
        .def    _main;
            .scl    2;
            .type   32;
        .endef
_main:
        pushl   %ebp
        movl    %esp, %ebp
        subl    $8, %esp
        andl    $-16, %esp
        movl    $0, %eax
        addl    $15, %eax
        addl    $15, %eax
        shrl    $4, %eax
        sall    $4, %eax
        movl    %eax, -8(%ebp)
        movl    -8(%ebp), %eax
        call    __alloca
        call    ___main
        movl    $12, -4(%ebp)         ;*****
        movl    $0, %eax
        leave
        ret

相关位标记为;*****，可以看到该值是由编译器创建的，只是直接插入到mov类型指令中。

请注意，它只是这么简单，因为表达式是一个常量值。一旦引入非常量值（如变量），代码就会变得有点复杂。这是因为您必须在内存中查找这些变量（或者它们可能已经在寄存器中），然后在 run-time 而非 compile-time 操作这些值。

至于编译器如何计算应该是什么值，这与表达式评估有关，是另一个问题:-)

【讨论】：

很好的例子。我本来想说“看看生成的程序集”，但我懒得创建一个例子。 :) 另请注意，如果常数值较大，它可能会变得更复杂。一些处理器对可以将多大的值直接放入指令有限制（例如 8 位或 16 位）。

【解决方案6】：

您的问题基于不正确的前提。

lvalue 在 C 中的定义属性是它在存储中占有一席之地，即它是 stored。这就是左值与右值的区别。右值不存储在任何地方。这就是使它成为右值的原因。如果它被存储，它会是 lvalue 根据定义。

【讨论】：

它必须存储在某处，否则你不能使用它:-)
不，它没有。例如，当您使用0 初始化变量时，机器代码可能只是xor 自己注册。在这种情况下，0 是否“存储在某处”？不会。1 可以作为先前归零的寄存器的增量生成。等等。右值不必存储在任何地方。这就是使它们成为右值的原因。

【解决方案7】：

术语“左值”和“右值”用于将表达式世界一分为二。也就是说，(10+5-3) 是一个恰好是右值的表达式（因为您不能将 & 运算符应用于它——在 C++ 中，规则更复杂）。在运行时，没有表达式、左值或右值。特别是，它们不会存储在任何地方。

您想知道值 12 存储在哪里，但值 12 既不是左值也不是右值（与表达式 12 相反，它是一个右值，但 12 不会出现在您的程序中） .

【讨论】：