编译时和运行时的关系

古城微笑少年丶 2022-08-02 15:48 166阅读 0赞

以前经常听说编译时和运行时的概念.但没太搞明白具体代表啥意思.后面花了点时间研究了下.总算知道个大概意思了.

## 编译时 ##

编译时顾名思义就是正在编译的时候.那啥叫编译呢?就是编译器帮你把源代码翻译成机器能识别的代码.(当然只是一般意义上这么说,实际上可能只是翻译成某个中间状态的语言.比如Java只有JVM识别的字节码,C\#中只有CLR能识别的MSIL.另外还有啥链接器.汇编器.为了了便于理解我们可以统称为编译器)

那**编译时就是简单的作一些翻译工作**,比如检查老兄你有没有粗心写错啥关键字了啊.有啥词法分析,语法分析之类的过程.就像个老师检查学生的作文中有没有错别字和病句一样.如果发现啥错误编译器就告诉你.如果你用微软的VS的话,点下build.那就开始编译,如果下面有errors或者warning信息,那都是编译器检查出来的.所谓这时的错误就叫编译时错误,这个过程中做的啥类型检查也就叫编译时类型检查,或静态类型检查(所谓静态嘛就是没把真把代码放内存中运行起来,而只是把代码当作文本来扫描下).所以有时一些人说编译时还分配内存啥的肯定是错误的说法.

## 运行时 ##

所谓运行时就是代码跑起来了.被装载到内存中去了.(你的代码保存在磁盘上没装入内存之前是个死家伙.只有跑到内存中才变成活的).而运行时类型检查就与前面讲的编译时类型检查(或者静态类型检查)不一样.不是简单的扫描代码.而是在内存中做些操作,做些判断.

## 举例说明 ##

可能光讲概念你还是迷糊.还分别用C++和C\#来举个简单点的例子.数组越界检查的例子(开发工具用的微软的VS)

### C++中 ###

int arr\[\] = \{1,2,3\};

int result = arr\[4\];

cout<<result<<endl;

上面的代码你一瞧你知道是错误的代码,数组越界了.但用编译器一编译,一点错都没.可见编译器其实还是挺笨的,还没你脑瓜子那么聪明啊.然后开始运行,Start Dubugging.于是报错了,于是你想虽然编译器笨了点,但运行起来时发现了错误也还不算太坏.但实际上运行时做数组的越界检查不是C++里面支持的特性,这里你dubug是VS中的一些工具给你做的检查.你如果点运行时选的是release而不是dubug的话会发现一切正常运行,但得到的结果不确定的.(因为你不知道arr\[4\]所指的内存里具有有啥数据.反正所以东东在内存中都是0101串嘛,你找到连续4个字节的一串0101来然后当成int数据处理.)我一运行得到个吓人的数字,数了下貌似是十亿多.要是银行计算我的账户中有多少钱时也这样来个数组越界,搞个十多亿那我可发了啊.哎显然是想多了,还是老实敲代码吧.

### C\#中 ###

int\[\] arr = \{ 1, 2, 3 \};

int result = arr\[4\];

Console.WriteLine(result);

一编译还是正常通过.但一运行就报错了啊.C\#与C++中不同,它有与运行时类型检查.会检查数组是否越界不.如果越界了不会给你返回个错误的结果,而是直接报错.你如果没有异常处理语句处理的话整个软件就挂掉了啊.

### 为啥C++不在运行时做数组越界检查呢? ###

这应该主要是考虑到性能问题吧.C++设计之初为了达到与C差不多的效率.就尽量不会在运行时多做些额外的检查.因为这样无疑会降低性能的. 但有些地方却是必须得做运行时类型检查的.比如多态,你不在运行时做类型检查就没法搞定啊.举个简单例子吧.假如有父类Father,继承自Father的子类Son.这两个类中都有虚函数Fun.

Father fa;

Son so;

fa = so;

fa.Fun(); //在编译时,实际上是把Fun当作Father类中的Fun看待.

//但在运行时实际上这里的Fun是调用的Son中的函数Fun.所以不做运行时类型检查是没法确定的啊.