什麼叫編譯時間和運行時

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• C++中
• C#中
• 為啥C++不在運行時做數組越界檢查呢?

以前經常聽說編譯時間和運行時的概念.但沒太搞明白具體代表啥意思.後面花了點時間研究了下.總算知道個大概意思了.

編譯時間

編譯時間顧名思義就是正在編譯的時候.那啥叫編譯呢?就是編譯器幫你把原始碼翻譯成機器能識別的代碼.(當然只是一般意義上這麼說,實際上可能只是翻譯成某個中間狀態的語言.比如Java只有JVM識別的位元組碼,C#中只有CLR能識別的MSIL.另外還有啥連結器.彙編器.為了了便於理解我們可以統稱為編譯器)

那編譯時間就是簡單的作一些翻譯工作,比如檢查老兄你有沒有粗心寫錯啥關鍵字了啊.有啥詞法分析,文法分析之類的過程.就像個老師檢查學生的作文中有沒有錯別字和病句一樣.如果發現啥錯誤編譯器就告訴你.如果你用微軟的VS的話,點下build.那就開始編譯,如果下面有errors或者warning資訊,那都是編譯器檢查出來的.所謂這時的錯誤就叫編譯時間錯誤,這個過程中做的啥類型檢查也就叫編譯時間類型檢查,或靜態類型檢查(所謂靜態嘛就是沒把真把代碼放記憶體中運行起來,而只是把代碼當作文本來掃描下).所以有時一些人說編譯時間還分配記憶體啥的肯定是錯誤的說法.

 

運行時

所謂運行時就是代碼跑起來了.被裝載到記憶體中去了.(你的代碼儲存在磁碟上沒裝入記憶體之前是個死傢伙.只有跑到記憶體中才變成活的).而運行時類型檢查就與前面講的編譯時間類型檢查(或者靜態類型檢查)不一樣.不是簡單的掃描碼.而是在記憶體中做些操作,做些判斷.

 

 

舉例說明

 

可能光講概念你還是迷糊.還分別用C++和C#來舉個簡單點的例子.數組越界檢查的例子(開發工具用的微軟的VS)

 

C++中

 

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

int result = arr[4];

cout<<result<<endl;

 

上面的代碼你一瞧你知道是錯誤的代碼,數組越界了.但用編譯器一編譯,一點錯都沒.可見編譯器其實還是挺笨的,還沒你腦瓜子那麼聰明啊.然後開始運行,Start Dubugging.於是報錯了,於是你想雖然編譯器笨了點,但運行起來時發現了錯誤也還不算太壞.但實際上運行時做數組的越界檢查不是C++裡面支援的特性,這裡你dubug是VS中的一些工具給你做的檢查.你如果點運行時選的是release而不是dubug的話會發現一切正常運行,但得到的結果不確定的.(因為你不知道arr[4]所指的記憶體裡具有有啥資料.反正所以東東在記憶體中都是0101串嘛,你找到連續4個位元組的一串0101來然後當成int資料處理.)我一運行得到個嚇人的數字,數了下貌似是十億多.要是銀行計算我的賬戶中有多少錢時也這樣來個數組越界,搞個十多億那我可發了啊.哎顯然是想多了,還是老實敲代碼吧.

 

C#中

 

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

int result = arr[4];

Console.WriteLine(result);

一編譯還是正常通過.但一運行就報錯了啊.C#與C++中不同,它有與運行時類型檢查.會檢查數組是否越界不.如果越界了不會給你返回個錯誤的結果,而是直接報錯.你如果沒有異常處理語句處理的話整個軟體就掛掉了啊.

 

為啥C++不在運行時做數組越界檢查呢?

這應該主要是考慮到效能問題吧.C++設計之初為了達到與C差不多的效率.就盡量不會在運行時多做些額外的檢查.因為這樣無疑會降低效能的. 但有些地方卻是必須得做運行時類型檢查的.比如多態,你不在運行時做類型檢查就沒法搞定啊.舉個簡單例子吧.假如有父類Father,繼承自Father的子類Son.這兩個類中都有虛函數Fun.

Father fa;

Son so;

fa = so;

fa.Fun();   //在編譯時間,實際上是把Fun當作Father類中的Fun看待.

//但在運行時實際上這裡的Fun是調用的Son中的函數Fun.所以不做運行時類型檢查是沒法確定的啊.