В какой области памяти лежат объекты?

@no_wearines · Регистрация: 01.01.2012

Author24 — интернет-сервис помощи студентам

Здрст.

C++

struct H
{
    int a;
};
int main()
{
    H *p = new H;
}

объект по адресу p лежит в куче.
Вопрос: а где лежит объект-член 'a'? (в куче или в стеке)
и с помощью какого средства можно это проверить?

ValeryS · 12.09.2017, 21:26

Сообщение от Captain Maxee

Так-то память для нее выделена на #1, но область ее видимости начинается только с #2,

не факт
в последнее время очень плотно сижу с микроконтроллерами
а там с памятью напряженка, а вот регистров очень много

так что локальные переменные очень часто запихиваются в регистр
причем может запихать в регистр который до этого использовала другая переменная
вполне возможен вариант когда область видимости равна "выделению памяти"

Croessmah · 12.09.2017, 21:44

hoggy, время жизни объекта у нас начинается когда?

C++

#include <iostream>
 
 
struct Test
{ 
    Test() {
        std::cout << "ctor" << std::endl;
    } 
};
 
 
void foo(bool x)
{
    static Test t1;
    if (x) {
        static Test t2;
    }
}
 
 
int main()
{
    std::cout << "1:\n";
    foo(false);
    std::cout << "2:\n";
    foo(true);
}

Сообщение от Notoriously

Допустим Эккель пишет, что память для всех переменных блока выделяется сразу при заходе в него.

Память для стека выделяется при старте процесса/потока.
Затем всё выделение на стеке сводится к работе с регистрами.
Если компилятор может посчитать сколько необходимо
памяти и выделить её на стеке одним махом, то почему нет?
Если же компилятор не может этого посчитать?
Проще всего такое продемонстрировать на C,
либо на C++ с VLA от GCC:

C

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
 
void foo(int x, int y)
{
    char str[1024];
    scanf("%s", str);
    printf("%s", str);
    if( rand() ) {
       char buffer[x + y];
       scanf("%s", buffer);
       printf("block1: %s", buffer);
    } else {
       char buffer[y - x];
       scanf("%s", buffer);
       printf("block2: %s", buffer);
    }
}
 
 
 
int main(void)
{
    foo(1024, 2048);
}

Смотрим код foo в asm (смотрел с -O3):

Assembler

foo(int, int):
  push rbp
  xor eax, eax
  mov rbp, rsp
  push r13
  push r12
  push rbx
  mov ebx, esi
  lea rsi, [rbp-1056]
  mov r13d, edi
  mov edi, OFFSET FLAT:.LC0
  sub rsp, 1032 ;<--РАЗ ВЫДЕЛЕНИЕ
  call scanf
  lea rsi, [rbp-1056]
  mov edi, OFFSET FLAT:.LC0
  xor eax, eax
  mov r12, rsp
  call printf
  call rand
  test eax, eax
  jne .L6
  sub ebx, r13d
  mov edi, OFFSET FLAT:.LC0
  xor eax, eax
  movsx rbx, ebx
  add rbx, 15
  and rbx, -16
  sub rsp, rbx ;<--ДВА ВЫДЕЛЕНИЕ
  mov rsi, rsp
  call scanf
  mov rsi, rsp
  mov edi, OFFSET FLAT:.LC2
  xor eax, eax
  call printf
  mov rsp, r12
  lea rsp, [rbp-24]
  pop rbx
  pop r12
  pop r13
  pop rbp
  ret
.L6:
  add ebx, r13d
  mov edi, OFFSET FLAT:.LC0
  xor eax, eax
  movsx rbx, ebx
  add rbx, 15
  and rbx, -16
  sub rsp, rbx  ;<--ТРИ ВЫДЕЛЕНИЕ
  mov rsi, rsp
  call scanf
  mov rsi, rsp
  mov edi, OFFSET FLAT:.LC1
  xor eax, eax
  call printf
  mov rsp, r12
  lea rsp, [rbp-24]
  pop rbx
  pop r12
  pop r13
  pop rbp
  ret

В общем случае стандарт не описывает что и когда должно выделяться.
А возьмем такой код:

C++

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
 
void foo(int x)
{
    bool f = x;
    if(f) {
        char str[1024];
        scanf("%s", str);
        printf("%s", str);
    } else {
        char str[64];
        scanf("%s", str);
        printf("t: %s", str);
    }
}
 
 
int main()
{
    int x;
    scanf("%d", &x);
    foo(x);
}

Смотрим asm:

Assembler

.LC0:
  .string "%s"
foo(int) [clone .part.0]:
  sub rsp, 1032
  mov edi, OFFSET FLAT:.LC0
  xor eax, eax
  mov rsi, rsp
  call scanf
  mov rsi, rsp
  mov edi, OFFSET FLAT:.LC0
  xor eax, eax
  call printf
  add rsp, 1032
  ret
.LC2:
  .string "t: %s"
foo(int):
  sub rsp, 72
  test edi, edi
  jne .L8
  mov rsi, rsp
  mov edi, OFFSET FLAT:.LC0
  xor eax, eax
  call scanf
  mov rsi, rsp
  mov edi, OFFSET FLAT:.LC2
  xor eax, eax
  call printf
  add rsp, 72
  ret
.L8:
  call foo(int) [clone .part.0]
  add rsp, 72
  ret
.LC4:
  .string "%d"
main:
  sub rsp, 24
  mov edi, OFFSET FLAT:.LC4
  xor eax, eax
  lea rsi, [rsp+12]
  call scanf
  mov edi, DWORD PTR [rsp+12]
  call foo(int)
  xor eax, eax
  add rsp, 24
  ret

Как видим, у нас теперь вообще две "функции" foo.
GCC вообще разбил функцию на две и построил подобный код:

C++

void foo_part(int x)
{
   //ветка с массивом в 1024 элемента
}
 
void foo(int x)
{
   //выделение 72 байт
   if (x)
      foo_part(x);
   //ветка с массивом в 64 элемента
}

Так о каких там выделениях при заходе идет речь?

@hoggy · 12.09.2017, 21:47

Сообщение от ValeryS

не факт

нет, факт.

Сообщение от ValeryS

часто запихиваются в регистр

монопенисуальный фактор.

Сообщение от ValeryS

вполне возможен вариант когда область видимости равна "выделению памяти"

не принципиальный момент.

принципиально, что вся память под статические/автоматические объекты
резервируется на этапе компиляции.

на этапе исполнения происходит инициализация объектов.
память же под эти объекты выделяется на этапе запуска процесса.

Добавлено через 1 минуту

Сообщение от Croessmah

Так о каких там выделениях при заходе идет речь?

не о женских разумеется.
а о тех, что случаются в момент запуска процесса,
я думаю.

Croessmah · 12.09.2017, 21:57

Сообщение от hoggy

а о тех, что случаются в момент запуска процесса

Это естественно. Только речь о автоматических объектах.
Двигаем указатель, получаем выделение на стеке.
Память же под стек, и, как следствие,
все автоматические объекты выделяется при старте процесса/потока.
Другое дело, когда будут двигаться эти самые "указатели".

C++

1
2
3

{
   int x;//это потенциальный sub/add (конечно же, компилятор всё посчитает. Ага.)
}

Те же самые статические объекты могут быть запиханы прямо в бинарник,
а могут просто просто превратиться число для bss.

Добавлено через 7 минут

Не по теме:

Сообщение от hoggy

не о женских разумеется

У кого что болит. Мне этот вариант даже в голову не пришел. :D

@Notoriously · 12.09.2017, 22:12

Не по теме:

Croessmah,
Да, я же упомянул, что в общем случае - это всё лежит на плечах компилятора.

Croessmah · 12.09.2017, 22:17

Не по теме:

Notoriously, я и не спорю. Просто примерчик того, где не всё резервируется при заходе в блок. :)

@hoggy · 12.09.2017, 22:17

Сообщение от Croessmah

Другое дело, когда будут двигаться эти самые "указатели".

а это уже совсем другой вопрос.
к выделениям ~~не женским~~ отношения не имеющий.

Croessmah · 12.09.2017, 22:20

hoggy, наверное, фраза
"резервирование места на стеке под переменные"
подходит лучше, чем
"выделение места на стеке под переменные".

@hoggy · 12.09.2017, 22:30

Сообщение от Croessmah

"резервирование места на стеке под переменные"

ни под какие "места для переменных" ничего специально не резервируется.

при запуске процесса ось выделяет ему некоторый кусок под стек.
на этом все ~~выделение~~ резервирования стековой памяти
и заканчивается.

компилятор рассчитал, сколько байт нужно выделить под фрейм функции.
и насколько нужно двигать указатель стека.
если не хватит - получим переполнение стека.

то есть, можно сказать,
что компилятор резервирует память под все объекты фрейма функции.
но он резервирует стековую память,
выделением которой он строго говоря не занимается.

Croessmah · 12.09.2017, 22:56

Сообщение от hoggy

ничего специально не резервируется

Сообщение от hoggy

то есть, можно сказать,
что компилятор резервирует память

Сообщение от hoggy

но он резервирует стековую память

Ы-ы-ы.

О чем писали все газеты.
Что, тоже не удалось подобрать более подходящего термина?

Сообщение от hoggy

под все объекты фрейма функции.

В коде выше видим, что это не всегда так.
Резервирование может происходить "по месту".

@hoggy · 12.09.2017, 23:19

Сообщение от Croessmah

О чем писали все газеты.

газета началась с вопроса: когда создаются объекты.
на этапе загрузки процесса создаются объекты.
объект - кусок памяти(ц)Страуструп.

Сообщение от Croessmah

Что, тоже не удалось подобрать более подходящего термина?

не над вырывать из контекста:

Сообщение от hoggy

что компилятор резервирует память под все объекты фрейма функции.
но он резервирует стековую память,
выделением которой он строго говоря не занимается.

компилятор на этапе компиляции колбасит стек на фреймы,
так, что бы размера фрейма гарантированно хватило под все его объекты.
а уж хватит ли самого стека...

Кликните здесь для просмотра всего текста

https://youtu.be/uXrKiuG-ybI

Сообщение от Croessmah

В коде выше видим, что это не всегда так.

в коде выше мы видим простейшую логику здравого смысла:
есть два объекта: 1 кг и 100 кг.
но жить одновременно они не могут.
следовательно, нет ни одной причины выделять под фрейм 101кг.
100кг хватит на все.

Croessmah · 12.09.2017, 23:38

Сообщение от hoggy

объект - кусок памяти(ц)Страуструп.

An object is a region of storage. (c) ISO/IEC 14882

Сообщение от hoggy

в коде выше

И код выше (первом) совершенно не об этом.

Сообщение от hoggy

следовательно, нет ни одной причины выделять под фрейм 101кг.
100кг хватит на все.

C++

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
 
void foo()
{
    //gcc 4.0.0 резервирует место под оба массива, несмотря на 
    if (rand()) {//взаимоисключающие ветки
        char a2[1512];
        memset(a2, 0, sizeof(a2));
    } else {
        char a2[1512];
        memset(a2, 0, sizeof(a2));
    }
}
 
int main()
{
    foo();
}

@hoggy · 12.09.2017, 23:44

Сообщение от Croessmah

An object is a region of storage.

И?

Сообщение от Croessmah

Вот сюрприз

Он строго говоря и не обязан умничать.

Так то я бы не удивился,
если бы он догадался подсократить майн до

C++

1	int main() { return 0; }

а там и до всего процесса недалеко.

@_stanislav · 13.09.2017, 07:45

В самой куче данные могут храниться на стеке?

@Mournful Max · 13.09.2017, 11:25

_stanislav, задам встречный вопрос, который должен стать ответом на Ваш вопрос: в левом кармане может быть правый карман?

Добавлено через 12 минут
Странный однако вопрос. Помнится, Вы писали неплохой код, посмотрев на него и на Ваш код, чувствуется какой-то подвох.
Или код писали не Вы?

Croessmah · 13.09.2017, 11:55

Сообщение от Captain Maxee

в левом кармане может быть правый карман?

Может.

@Mournful Max · 13.09.2017, 13:13

Не по теме:

Croessmah, =-O
Это как? Искусственный стек? Это известный прием? Для чего такое может понадобиться?
( Если долго писать, то дайте направление, где искать )

Добавлено через 2 минуты

Не по теме:

Сообщение от Captain Maxee

Вы писали неплохой код, посмотрев на него и на Ваш код

Вы писали неплохой код, посмотрев на него и на Ваш вопрос

Croessmah · 13.09.2017, 13:13

Сообщение от Captain Maxee

Это известный прием?

Достаточно известный.

Сообщение от Captain Maxee

Это как?

Дырки в карманах в подкладку,
положил что-то в правый карман,
вытащил потом из левого.

Сообщение от Captain Maxee

Для чего такое может понадобиться?

Места больше, хотя использовать неудобно.

Сообщение от Captain Maxee

Искусственный стек?

Причем здесь стек? Мы о карманах же.

@Mournful Max · 13.09.2017, 13:16

Сообщение от Croessmah

Причем здесь стек? Мы о карманах же.

Я думал, Вы это косвенно про "стек в куче" сказали))
Так уж и быть, сравнение с карманами вышло не очень.

@_stanislav · 13.09.2017, 19:58

Сообщение от Captain Maxee

задам встречный вопрос, который должен стать ответом на Ваш вопрос: в левом кармане может быть правый карман?

я имел ввиду, как реализовано хранение данных в самой куче.

Сообщение от Captain Maxee

Или код писали не Вы?

код писал я, причем быстро в лоб, особо не задумываясь, поэтому считаю годным только для примера.

@hoggy 8972 / 4318 / 960 Регистрация: 15.11.2014 Сообщений: 9,760
	12.09.2017, 22:17	27
	Сообщение от Croessmah Другое дело, когда будут двигаться эти самые "указатели". а это уже совсем другой вопрос. к выделениям ~~не женским~~ отношения не имеющий. 0

Croessmah Неэпический 18109 / 10696 / 2062 Регистрация: 27.09.2012 Сообщений: 26,933 Записей в блоге: 1
	12.09.2017, 22:20	28
	hoggy, наверное, фраза "резервирование места на стеке под переменные" подходит лучше, чем "выделение места на стеке под переменные". 1

@hoggy 8972 / 4318 / 960 Регистрация: 15.11.2014 Сообщений: 9,760
	12.09.2017, 22:30	29
	Сообщение от Croessmah "резервирование места на стеке под переменные" ни под какие "места для переменных" ничего специально не резервируется. при запуске процесса ось выделяет ему некоторый кусок под стек. на этом все ~~выделение~~ резервирования стековой памяти и заканчивается. компилятор рассчитал, сколько байт нужно выделить под фрейм функции. и насколько нужно двигать указатель стека. если не хватит - получим переполнение стека. то есть, можно сказать, что компилятор резервирует память под все объекты фрейма функции. но он резервирует стековую память, выделением которой он строго говоря не занимается. 1

@hoggy 8972 / 4318 / 960 Регистрация: 15.11.2014 Сообщений: 9,760
	12.09.2017, 23:19	31
	Сообщение от Croessmah О чем писали все газеты. газета началась с вопроса: когда создаются объекты. на этапе загрузки процесса создаются объекты. объект - кусок памяти(ц)Страуструп. Сообщение от Croessmah Что, тоже не удалось подобрать более подходящего термина? не над вырывать из контекста: Сообщение от hoggy что компилятор резервирует память под все объекты фрейма функции. но он резервирует стековую память, выделением которой он строго говоря не занимается. компилятор на этапе компиляции колбасит стек на фреймы, так, что бы размера фрейма гарантированно хватило под все его объекты. а уж хватит ли самого стека... Кликните здесь для просмотра всего текста https://youtu.be/uXrKiuG-ybI Сообщение от Croessmah В коде выше видим, что это не всегда так. в коде выше мы видим простейшую логику здравого смысла: есть два объекта: 1 кг и 100 кг. но жить одновременно они не могут. следовательно, нет ни одной причины выделять под фрейм 101кг. 100кг хватит на все. 1

@_stanislav "C with Classes" 2022 / 1404 / 523 Регистрация: 16.08.2014 Сообщений: 5,884 Записей в блоге: 1
	13.09.2017, 07:45	34
	В самой куче данные могут храниться на стеке? 0

ValeryS Модератор 8950 / 6716 / 921 Регистрация: 14.02.2011 Сообщений: 23,706
	12.09.2017, 21:26	21
	Сообщение от Captain Maxee Так-то память для нее выделена на #1, но область ее видимости начинается только с #2, не факт в последнее время очень плотно сижу с микроконтроллерами а там с памятью напряженка, а вот регистров очень многотак что локальные переменные очень часто запихиваются в регистр причем может запихать в регистр который до этого использовала другая переменная вполне возможен вариант когда область видимости равна "выделению памяти" 2

@hoggy 8972 / 4318 / 960 Регистрация: 15.11.2014 Сообщений: 9,760
	12.09.2017, 21:47	23
	Сообщение от ValeryS не факт нет, факт. Сообщение от ValeryS часто запихиваются в регистр монопенисуальный фактор. Сообщение от ValeryS вполне возможен вариант когда область видимости равна "выделению памяти" не принципиальный момент. принципиально, что вся память под статические/автоматические объекты резервируется на этапе компиляции. на этапе исполнения происходит инициализация объектов. память же под эти объекты выделяется на этапе запуска процесса. Добавлено через 1 минуту Сообщение от Croessmah Так о каких там выделениях при заходе идет речь? не о женских разумеется. а о тех, что случаются в момент запуска процесса, я думаю. 0

@Notoriously
	12.09.2017, 22:12 #25
	Не по теме: Croessmah, Да, я же упомянул, что в общем случае - это всё лежит на плечах компилятора. 0

Croessmah
	12.09.2017, 22:17 #26
	Не по теме: Notoriously, я и не спорю. Просто примерчик того, где не всё резервируется при заходе в блок. :) 0

Croessmah Неэпический 18109 / 10696 / 2062 Регистрация: 27.09.2012 Сообщений: 26,933 Записей в блоге: 1
	12.09.2017, 22:56	30
	Сообщение от hoggy ничего специально не резервируется Сообщение от hoggy то есть, можно сказать, что компилятор резервирует память Сообщение от hoggy но он резервирует стековую память Ы-ы-ы. О чем писали все газеты. Что, тоже не удалось подобрать более подходящего термина? Сообщение от hoggy под все объекты фрейма функции. В коде выше видим, что это не всегда так. Резервирование может происходить "по месту". 1

@Mournful Max Велосипедист... 353 / 220 / 73 Регистрация: 15.12.2015 Сообщений: 785
	13.09.2017, 11:25	35
	_stanislav, задам встречный вопрос, который должен стать ответом на Ваш вопрос: в левом кармане может быть правый карман? Добавлено через 12 минут Странный однако вопрос. Помнится, Вы писали неплохой код, посмотрев на него и на Ваш код, чувствуется какой-то подвох. Или код писали не Вы? 0

Croessmah Неэпический 18109 / 10696 / 2062 Регистрация: 27.09.2012 Сообщений: 26,933 Записей в блоге: 1
	13.09.2017, 11:55	36
	Сообщение от Captain Maxee в левом кармане может быть правый карман? Может. 0

@Mournful Max Велосипедист... 353 / 220 / 73 Регистрация: 15.12.2015 Сообщений: 785
	13.09.2017, 13:13	37
	Не по теме: Croessmah, =-O Это как? Искусственный стек? Это известный прием? Для чего такое может понадобиться? ( Если долго писать, то дайте направление, где искать ) Добавлено через 2 минуты Не по теме: Сообщение от Captain Maxee Вы писали неплохой код, посмотрев на него и на Ваш код Вы писали неплохой код, посмотрев на него и на Ваш вопрос 0

Croessmah Неэпический 18109 / 10696 / 2062 Регистрация: 27.09.2012 Сообщений: 26,933 Записей в блоге: 1
	13.09.2017, 13:13	38
	Сообщение от Captain Maxee Это известный прием? Достаточно известный. Сообщение от Captain Maxee Это как? Дырки в карманах в подкладку, положил что-то в правый карман, вытащил потом из левого. Сообщение от Captain Maxee Для чего такое может понадобиться? Места больше, хотя использовать неудобно. Сообщение от Captain Maxee Искусственный стек? Причем здесь стек? Мы о карманах же. 0

@Mournful Max Велосипедист... 353 / 220 / 73 Регистрация: 15.12.2015 Сообщений: 785
	13.09.2017, 13:16	39
	Сообщение от Croessmah Причем здесь стек? Мы о карманах же. Я думал, Вы это косвенно про "стек в куче" сказали)) Так уж и быть, сравнение с карманами вышло не очень. 0

@_stanislav "C with Classes" 2022 / 1404 / 523 Регистрация: 16.08.2014 Сообщений: 5,884 Записей в блоге: 1
	13.09.2017, 19:58	40
	Сообщение от Captain Maxee задам встречный вопрос, который должен стать ответом на Ваш вопрос: в левом кармане может быть правый карман? я имел ввиду, как реализовано хранение данных в самой куче. Сообщение от Captain Maxee Или код писали не Вы? код писал я, причем быстро в лоб, особо не задумываясь, поэтому считаю годным только для примера. 0