开放原子开发者工作坊

2.2.1全局变量与局部变量　　

根据变量在源代码中定义的位置不同，可以分成局部变量和全局变量两种。此外，在多线程应用程序中，可以定义线程变量（ThreadVar）。下面的例子描述局部变量和全局变量在内存占用上的不同：

program Project3;

{$APPTYPE CONSOLE}

{$R *.res}

uses
  System.SysUtils;

var
  GVar1: Integer;
  GVar2: integer;

function GetAddr(const aVar): string;
begin
  Result := IntToHex(Integer(@aVar), 8);
end;

procedure WriteLocalVar;
var
  LVar1: Integer;
  LVar2: Integer;
begin
  Writeln('Loval Var1: ' + GetAddr(LVar1));
  Writeln('Loval Var2: ' + GetAddr(LVar1));

end;

begin
  Writeln('Globl Var1: ' + GetAddr(GVar1));
  Writeln('Globl Var2: ' + GetAddr(GVar2));
  WriteLocalVar;
  Readln;
end.

输出结果是类似于这样的：

Globl Var1: 004258B8
Globl Var2: 004258BC
Loval Var1: 0019FF48
Loval Var2: 0019FF48

　　全局变量在应用程序的数据区分配，而局部变量在应用程序的栈上进行分配。因此，相对于定义的顺序，多个全局变量的地址是递增的，而局部变量递减。此外，由于每次调用函数时，栈顶可能发生变化，因此，局部变量的地址是变化的，而全局变量是不变的。
　　全局变量在编译期就被决定，它存在于可执行模块（.EXE或.DLL等）的文件影像内部。因此，在载入文件的同时，全局变量的内存就被分配了。而局部变量是在例程被调用的时候才被分配的。
　　局部变量总是在栈上分配。

 

2.2.2动态分配的内存

　　变量在运行期动态分配的内存是一个例外。这里说的“动态分配的内存”？是指用GetMem（）等在代码中显式分配的内存。例如系统源码中对对象、字符串（短字符串除外）、动态数组~等进行的内存分配，以及在用户代码中使用GetMem（）来分配的内存等。这些内存将在堆上进行分配。
　　堆分配与栈分配不同。但通常不会有太多人注意到这个细节。下面的例子阐述了这一点。

 

program Project3;

{$APPTYPE CONSOLE}

{$R *.res}

uses
  System.SysUtils;

function GetAddr(const aVar): string;
begin
  Result := IntToHex(Integer(@aVar), 8);
end;

procedure WriteLocalVar;
var
  StackVar: string;
begin
  StackVar := '0123456789';
  Writeln('Stack Var : ', GetAddr(StackVar), 'Length: ': 15, sizeof(StackVar));
  Writeln('Variable Str : ', IntToHex(Integer(@StackVar[1]), 8), 'Length: ': 15, Length(StackVar));
end;

begin
  WriteLocalVar;
  Readln;
end.

输出结果是类似这样的：

Stack Var : 0019FF64       Length: 4
Variable Str : 04448104       Length: 10

在这个例子中。局部变量Stack Var只在栈上分配了4Bytes。但是作为字符串，它的10Bytes的内容都被分配在堆中。因此，输出结果中的“Stack Var”与“Variable Str”的地址并不一样。

 

2.2.3换一个方式来理解

　　通常可以认为：变量由两个部分组成，即变量自身和变量的内存占用。
　　“变量自身”遵循变量分配的基本原则，其大小可以参见表1-1，也可以直接由函数SizeOf（）取出。如果是简单类型，则存放变量值。
　　如果变量是复杂的类型（如一些构造类型或字符串类型），则“变量自身”仅存放“变量的内存占用”的指针。“变量的内存占用”的大小取决于该变量的数据结构，通常有专用的或独立设计的函数来取其大小。例如函数GetLength（）用来取字符串或者数组大小。

　　如果没有特殊的代码实现，“局部变量“存在于栈，而“变的内存占用”存在于堆。
　　基于：小节的例子，图2.1简单地描述了这种关系”。

　　全局变量和常量的内存分配的更多细节，可以参见第6章“Delphi的积木艺术（PE）”中第3节有关“数据节与代码节”的内容。

2.2.4常量

　　关于常量，上面已经提到：类型化常量与全局变量在同·内存空间中被分配，且使用相同的分配规则。——但这不包括有关“变量的内存占用”的规则。
　　此外，普通的、非类型化的常量（真常量）与变量也存在着·些不同。
　　基于Delphi的常量定义规则，编译器将常量作为立即数处理：将值直接编码到指令中。
　　因此它们不可能有内存占用，当然也不可能有具体的内存地址值。
　　字符串常量是例外的。显然字符串不能当作立即数处理，因此编译器总是将宁符串常量与代码放在一起，并将它的地址指针直接编码到指令中。

{$APPTYPE CONSOLE}
{$DEFINE MORECONST}
uses
  SysUtils;

const
  DefineCon1 = '0123456789';
{$IFDEF MORECONST}
  DefineCon2 = '9876543210';
{$ENDIF}

var
  DefineVar1 : string = '0123456789';

function GetAddr(Const aVar) : String;
begin
  Result := IntToHex(Integer(@aVar), 8);
end;

function GetDataAddr(Const aVar) : String;
begin
  Result := IntToHex(Integer(aVar), 8);
end;

begin
  Writeln('Const 1 Addr  : ', GetAddr(DefineCon1), 'Length: ':15, SizeOf(DefineCon1));
  Writeln('Const 1 Data  : ', GetAddr(DefineCon1[1]), 'Length: ':15, Length(DefineCon1));
{$IFDEF MORECONST}
  Writeln('Const 2 Addr  : ', GetAddr(DefineCon2), 'Length: ':15, SizeOf(DefineCon2));
{$ENDIF}

  Writeln;
  Writeln('Variable Addr : ', GetAddr(DefineVar1), 'Length: ':15, SizeOf(DefineVar1));
  Writeln('Variable Data : ', GetDataAddr(DefineVar1), 'Length: ':15, Length(DefineVar1));

  readln;
end.

　　尝试定义和取消编译条件“MORECONST”并编译运行，可见输出的结果都是一致的。因此是否定义常量DefineCon2，对于变量DefineVar1的起始地址没有影响。这意味着字符串常量与变量使用的是不同的内存空间。在上例中，DefineCon1的地址与其数据在同一地址，这是由于字符串常量总是直接传入实际地址。
　　字符串常量总是被分配内存。关于其分配内存的细节，可以参考第6章中“数据节与代码节”的内容。
　　元素数为64-256个（即大小超过4）的集合常量，也使用与字符串常量类同的规则。使用类型强制转换方式声明的常数，按照转换到的目标类型来分配内存。但是，它不是类型化常量。例如：

const
//普通常量，按约定，占用空间取决于能容纳该值的最小类型：
Byte I_Byte=5；

//类型强制转换的常量。占用空间取决于转换到的目标类型：
DWORD I_DWord =DWORD(5);

//类型化常量，与工_DWord占用空间大小相同，但却是在数据节中。
I_TypeDword:DWORD=5；