C++程序如何加载到内存中答案

【问题标题】：How is a C++ program loaded into memoryC++程序如何加载到内存中
【发布时间】：2020-04-04 14:05:52
【问题描述】：

如果我用 static.lib 静态编译一个可执行的 prog.exe 当 prog.exe 运行时，它会加载 prog.exe 的所有二进制文件，包括 static.lib 吗？

第一次加载 prog.exe 时，对于静态和全局变量，是否使用 RAM 上的内存？

地址的内存分配发生在编译时和运行时，这些内存地址被占用了吗？

相同的虚拟地址是否映射到不同的物理内存地址？

听说不经常访问的变量不会出现在RAM而是硬盘，这个不经常访问变量的信息是怎么存储的，是不是存储在prog.exe中var1不经常访问应该存储在硬盘中?

需要的时候从硬盘加载？

【问题讨论】：

取决于可执行格式。对于 ELF，请参阅 lwn.net/Articles/631631
它与编程语言无关，取决于操作系统。但一般来说，单独的变量不存在，如果不经常使用也不会放在磁盘上。如果内存不足且未使用，内存块可能会被分页，但这是另一回事，与变量无关。

标签： c++

【解决方案1】：

通常，可执行文件是内存映射的，类似于映射“普通”数据文件的方式。当进程试图访问内存中尚不存在的映射页面时，它会陷入操作系统，该操作系统负责从磁盘读取数据并将其放入 RAM。

对于静态变量，程序加载器会在调用 main() 之前分配它们。

【讨论】：

【解决方案2】：

如果我用 static.lib 静态编译一个可执行的 prog.exe 当 prog.exe 运行时，它会加载所有包含 static.lib 的 prog.exe 的二进制文件吗？

程序可以部分加载到 RAM 中。按需加载程序的一部分是操作系统的工作。其机制是page fault

第一次加载 prog.exe 时，对于静态和全局变量，是否使用 RAM 上的内存？

是的

地址的内存分配发生在编译时和运行时，这些内存地址被占用了吗？

操作系统通常无法知道一个进程需要多少内存。

相同的虚拟地址是否映射到不同的物理内存地址？

是的，这个概念叫做virtual memory

听说不经常访问的变量不会出现在RAM而是硬盘，这个不经常访问变量的信息是怎么存储的，是不是存储在prog.exe中var1不经常访问应该存储在硬盘中?

我认为没有任何操作系统可以做到这一点。这将是非常低效的。类似的事情是swap partition

【讨论】：

但是如果有多个程序，怎么能全部加载到主存RAM中，其中一些程序必须驻留在HDD中？如何决定程序的哪些部分驻留在 HDD 中？还是每个程序都部分加载到程序结束？
HDD 用于非易失性存储。程序在 HDD 中。在运行之前，它也会（至少部分）加载到 RAM 中。可以同时运行成百上千个程序，它们都可以加载到 RAM 中。操作系统决定加载程序的哪一部分以及何时加载。