为什么功能激活记录需要动态链接？ （用静态范围的语言）

Question

我读到动态链接指向上一个激活记录，因此在动态范围编程语言中是有意义的。但是在静态范围编程语言中，为什么访问链接（指向一个较低嵌套级别的功能的激活记录）是不够的？ 特别是在C中 - 为什么不需要访问链接？为什么需要动态链接？

Answer 1

我将使用这个对我来说比较熟悉的命名法：

  

激活记录：堆叠框架

     

动态链接：[已保存]帧指针

所以，我将你的问题解释为：为什么需要帧指针？ ^[1]

帧指针不是必需的。

有些编译器（例如Green Hills C ++，带-O2的GCC）通常不会生成一个或者可能被要求不生成它（MSVC，GCC）。

那就是说，它当然有它的好处：

• 轻松遍历call stack ：生成stack trace就像遍历框架指针构成头部的链接列表一样简单。使实现堆栈跟踪和调试器变得更加容易。

• 更容易生成代码：可以通过索引帧指针而不是随时更改堆栈指针来引用堆栈变量。堆栈指针随每次按下/弹出而变化，帧指针在函数内保持不变（在prologue/epilogue之间）

• 如果出现问题，可以使用帧指针完成 stack unwinding 。这就是Borland的结构化异常处理（SEH）的工作原理。

• 简化堆栈管理：特别是setjmp(3)，alloca(3)和C99-VLA的实现可能（通常也是如此）依赖于它。

缺点：

• 注册用法：x86只有8个通用寄存器。其中一个需要专门用于保持帧指针。
• 开销：为每个功能生成序言/结尾。

但正如您所注意到的，编译器可以生成完美的代码而无需维护帧指针。

[1]如果这不是什么意思，请详细说明。

Answer 2

您的问题可能与optimizing option的-fomit-frame-pointer GCC有关，请参阅this。

顺便说一下，很多人都在命名呼叫帧（在call stack中）你所说的激活记录。 continuation以及continuation passing style和A-normal form的概念密切相关。

动态链接实际上仅对nested函数（可能是closures）有用，而标准C没有它们。有些人会谈到 display 链接。标准C没有嵌套函数，所以不需要任何相关技巧（显示链接，蹦床......）。

GCC编译器提供nested functions作为 C语言扩展，并使用激活记录上的动态链接实现它们，非常接近您的想法。另请阅读man or boy test和trampoline上的wikipages。