c++ - 激活记录

我很难理解激活记录（我已经阅读了有关它的多个答案）。

假设我们有一个代码

  int n( int a){
      int b = a/2;
      return a + b;
  }

 int main (){
     int first   = 1;
     int second  = n(first);
     int third   = 3;
     int fourth  = n(third);
     return 0;
 }

当程序开始执行时，堆栈将被填充，例如

  | first |
  __________


  | activation_record |
  |   first           |
   ____________________



   | third             |
   | activation_record |
   | first             |
   _____________________



   | activation_record1  |
   |  third              |
   | activation_record   |
   |  first              |
   _______________________

激活记录将把静态局部变量，函数地址，函数参数和返回值放在其堆栈上，我应该理解它，例如在完成激活记录（或被调用者函数）执行后，将激活记录替换为其返回值和它的堆栈被释放？

同样，同一函数被多次调用，并且具有应该保存返回数据位置的调用堆栈，是将相同的activation_record推入堆栈还是在每次调用函数时创建它？不管怎么说，在编译期间是否可以将激活记录推送到堆栈上？

感谢您的回答

最佳答案

您会得到不同的答案，因为可能有不同的解决方案。 C ++标准仅描述可观察的行为，而堆栈布局则不可观察。

特别是，现代编译器会将您的程序缩减为int main() { return 0; }，因为只有返回值是可见的。

如果您要编写return fourth;，则现代编译器会找出fourth==4并将其替换为return 4。

但是，让我们暂时假设这些优化不会发生，并且您有一个常规的x64编译器。同样，结果将有所不同：通用的x64 ABI在CPU寄存器中而不是堆栈中传递函数参数并返回值。这并不使用所有x64寄存器，因此局部变量也可以放入寄存器中。

不同的激活记录也将重叠，因为它们不会同时使用。实际上，这不是优化，而是必要的，因为编译器通常无法确定将进行多少次调用。例如：for (char&c : string) { c = toupper(c); }。