我对CPU指令的翻译C代码正确吗？

Question

对于此代码：

int main(void) {
  int a = 1;
  int b = 2;
  int* pa = &a;
  *pa = a + b;
  printf("%d", a);
}

在编译时，编译器将计算所需的空间。我们有2个整数和一个指针。就是2*4 + 8 = 16。然后，它指定给定变量的存储器相对于起点地址的位置。 pa在起点地址，长度为8个字节。 b位于起点地址+ 8个字节，长度为4个字节。 a位于起点地址+ 12个字节，长度为4个字节。

然后执行时间说明：

1. 要求OS分配16个字节并为内存中的该空间提供地址。这将是起点地址。
2. 将1的二进制表示形式放在a的位置。
3. 将2的二进制表示形式放在b的位置。
4. 将a的相对地址（起始地址+ 12个字节）转换为其绝对位置，并将其放置在pa的位置。
5. 在位置a处获取字节，在位置b处获取字节，将它们相加，然后在位置pa处获取字节。将位置pa处的字节用作地址，并将计算出的总和放在此处。
6. 在位置a上打印字节，然后首先将其转换为十进制数。
7. 释放内存，并让操作系统知道该程序已完成。

这是有效的翻译吗？

编辑：

我们假设使用了超级简单的编译器（没有优化）。它关心的只是有效执行C代码。

Answer 1

这几乎是一种的翻译方式，^（a），尽管通常将函数的局部变量分配在堆栈上，而不是要求操作系统提供一定数量的存储它们的内存。

当然，有了智能编译器，源代码中就有足够的信息可以简单地优化整个过程，直到：

int main(void) { putchar('3'); }

---

^（a） ISO C标准并不指示如何在幕后进行，仅指示它们以某些方式运行。将C视为实现该标准的虚拟机。 VM的工作方式并不重要，当然除了行为之外，其他任何方面都没有强制要求。

Answer 2

据我了解，是的，这是有效的翻译。不，几乎100％肯定不是您的编译器将要产生的翻译。 C标准具有所谓的as-if rule，这意味着编译器可以自由生成任何程序，其副作用是，就像是为该程序编译的一样。所谓的抽象C机并在其中运行。

实际上，编译器可以生成以下程序：

• 将整数'3'放入寄存器中，该寄存器用作函数调用中的第一个参数
• 致电putchar
• 将用作返回值的寄存器清零
• 从main函数返回

对于观察者来说，该程序的副作用与程序的副作用是无法区分的：它打印3，并以main作为返回值从0返回。

Answer 3

步骤1 变量a，b和pa将在堆栈中分配。因此，不要求操作系统分配内存-您只需要使用堆栈即可，该堆栈由进程本身控制。也许它不会要求16个字节-4个字节就足够了，因为您实际上是在使用变量a。而且即使那个是常数，也可以用a代替1的实例。

步骤4：编译器可能会完全跳过此步骤，因为在下一步中重新分配值之前，您不会使用pa的值。

步骤6：将两个参数（%d\0字符串和值1）推入堆栈并调用名为printf的函数。不知道它是否输出到终端-也许stdout正在重定向到文件中？

最后，不可能确切知道将从该源代码生成什么指令。取决于体系结构，操作系统/ OS版本，编译器/ cc版本，编译器标志...