算术运算符的操作数等临时值是否放入堆栈？答案

【问题标题】：Are temporary values like operands of arithmetic operators put in the stack?算术运算符的操作数等临时值是否放入堆栈？
【发布时间】：2011-01-25 15:04:43
【问题描述】：

我想知道当我使用以下算术运算符时内存中会发生什么：

int i;
i = 5 + 3;

是否会临时自动将值 5 和 3 放入堆栈（例如自动为它们创建一些静态变量）？我想它们需要存在于某个地方才能进行添加，那么在哪里？

当涉及到函数调用时会发生什么？

i = 5 + f(3);

传递给 f 的参数 3 是否存储在某个地方？那么 f 的返回值（比如 f 返回一个 int）呢？

非常感谢，

【问题讨论】：

我认为这取决于目标架构，以及它的操作码是否支持立即值作为操作数。
确实，这取决于。但不仅如此，还有更多：编译器今天的感觉、f 的调用约定、月相、优化设置等。这是你不应该尝试的级别如果你珍惜时间和理智，那就比编译器更聪明。

标签： c memory stack

【解决方案1】：

您的第一个示例将在编译时进行评估（请参阅http://en.wikipedia.org/wiki/Constant_folding），所以我们忽略那个。

在类似i = f(3) + g(5) 的情况下，编译器对于如何实现它有很多选择，具体取决于您正在使用的特定平台。它可以将东西放入寄存器、堆栈，甚至其他地方，只要它认为合适。

【讨论】：

实际上，如果编译器关心 ABI 兼容性（它通常会关心，除非另有说明），调用约定指示如何管理返回值（在 x86 上的 cdelc 的情况下，返回值应该在 EAX 寄存器中，比如 wiki）。
@delnan：对于函数调用，是的。不适用于本地操作。即便如此，如果函数是内联的，调用约定就变得无关紧要了。

【解决方案2】：

C 规范不要求将这些值放入内存。该实现可以将它们保存在寄存器中，并且永远不会将它们存储在内存中以执行加法，或者编译器甚至可以将5 + 3 重写为8，并且在运行时根本不进行任何加法。任何真正的实现都是这样的。

在语言理论中，实际上5 和3 并不是指内存。它们是值（而不仅仅是表示可以从中获取值的位置）。您可以通过尝试编写&5 轻松看到这一点。它不起作用 - 您无法收到地址。

【讨论】：

【解决方案3】：

查看编译器开关。可能有可能保留/生成中间汇编代码。在那里你可以清楚地看到你的代码会发生什么。

【讨论】：

【解决方案4】：

编译器会根据需要分配临时变量。这是在编译/优化时完成的。不在运行时（无论如何，对于 C 程序）。对于您的示例，最有可能的结果是

5 + 3

或

5 + f(3)

将存储在一个寄存器中，并将寄存器的值复制到 i 的位置。

【讨论】：

【解决方案5】：

当你有 i = 5 + 3 这样的表达式时，不需要将操作数放在堆栈上。编译器会将其翻译成类似于：

mov eax, 5                   // load first operand
add eax, 3                   // compute the sum
mov [ebp - 4], eax           // and store it

指令中的操作数是硬编码的。一些编译器可能会决定将这段代码写成int i = 8。

i = 5 + f(3)

在这种情况下，3 将被压入堆栈，因为必须调用 f，但它的返回值（通常）存储在 eax 中。这个汇编代码可能是一个很好的翻译：

push 3                      // f's argument
call f                      // call f, return value is in eax
add eax, 5                  // compute the sum
mov [ebp - 4], eax          // and save in i

【讨论】：