编程范式随课笔记（二）

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存储器构成

堆

通过malloc/realloc分配的空间，会比实际指定的多4或8个字节（紧跟着返回的地址前）用来储存对malloc有用的信息，比如申请空间的大小信息。

int *arr = malloc(100*sizeof(int));free (arr+60);

free函数会机械的，从arr+60前的字节提取信息，然后删除。假如前面字节记录的数为265，那会将后面265个字节都释放。

堆内存管理器细节：因为自动分配的空间在堆中是零散的，那就会浪费很多空间，这时就希望能把空间尽可能的靠在一起，然后留下足够多且连续的空间给接下来要申请的空间。方法的话，可以将那些零散的空间搬运到一块，但是问题是返回的指针已经给了用户，这会导致错误，因此用另一种方法，从堆中分出一部分为the handle ，另一部分还是traditional heap manager，相当于返回给用户的指针离实际数据地址有两跳（没弄懂，那用户岂不是每次都要**才能取到值咯）。貌似这种压缩方法是mactonish7.0使用的。csapp里的合并策略跟这个不同，用的是边界标记技术。

栈（通常在高位地址中）

栈的活动程度跟里边函数的数量成正比。函数里面的局部变量都存在栈中，每次调用函数的时候，栈指针就会偏移函数所占空间大小的距离。

代码段

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汇编代码

不同型号的汇编语言不同，课程里用的是自制的语言来帮助理解。但是在某些设计实现上应该采用的的同样的策略，下面就是讲这些策略。

特点，和上下文无关，每条指令独立执行，简单又高效。

汇编是怎么解决循环控制的呢，依靠一个特殊的寄存器PC（程序计数器），用来记录当前执行指令的地址。然后jmp指令能跳到指定的指令地址，然后接着顺序执行下去。

汇编语言的设计尽可能保证绝对正确，比如for循环能跳到前几个语句，以便少处理几个指令，但一旦这么设计了，整体的语言哲学就被破坏了，到最后可能lose control。

假如设计的汇编代码有59种操作类型，每条命令占32个字节，前6个字节记录的是操作码，硬件通过检查这个区域的值，来获取指令执行的类型。

寄存器和内存相连用于数据的交换，和算数逻辑单元(arithmetic logic unit)相连，进行一系列运算（指令集得以执行）