[프로그래밍 언어론] 9. 기억 장소 배당

9.1 정적 및 동적 기억 장소 배당

정적 기억 장소 할당

• 번역 시간에 할당
• 기억장소 크기와 위치가 정적으로 고정
• 배열 접근코드가 효율적 (크기가 고정되어 있기 때문에)
• 서브프로그램은 recursion을 수행할 수 없음

동적 기억 장소 할당

• 실행 시간에 할당
• 변수 제한 완화 (자료형, 크기 등)
• 인터프리터 언어..

c, c++ 같은건 정적 동적 다 함. static / auto

 

9.2 단위 프로그램 (module)

• 선언 가능 : 지역 식별자 도입
• 지역 변수 : 단위 프로그램에서 선언하여 사용하는 변수 (즉, 해당 모듈에 없는 변수는 non-local 혹은 global 변수이다)
• 활성화 상태 : 한 단위 프로그램의 실행 시작부터 종료까지
• 블록도 단위 프로그램에 속한다.

단위 활성화 (unit activation)

• 실행 시간에 한 단위 프로그램이 표현된 상태
• 코드부, 활성레코드로 구성

코드부

• 명령어들로 구성
• 고정 크기, 내용 불변

활성 레코드

• 지역 변수 등 프로그램 실행 시 요구되는 정보들
• 가변적인 크기, 내용
• 반환주소 : 반환시 실행 주소. 호출자의 코드
• 동적 링크 : 호출한 단위 프로그램의 활성 레코드 주소.. 동적 내포관계 표현. 컴파일러가 발견하지 못한 non-local variable들을 동적 링크를 타고 가며 탐색
• <-> 정적 링크 : 컴파일러가 만든 정적 내포 관계 트리에서의 링크

 

9.3 정적 기억 장소 할당

• 하나의 메인프로그램과 다수의 서브 프로그램으로 구성
• 기억장소의 총 용량 : 번역시간에 계산 (실행시간에 변하지 않음)
• 모든 변수의 오프셋 고정 (주소에 대응)

정적 변수(static variable)

• 번역 시간에 크기가 고정, 번역 시간에 할당
• 수명은 프로그램 실행 시간과 동일시 됨 (주 프로시저 진입 ~ 주 프로시저 탈출)

장점

• 구현 용이, 간결함
• 효율적인 프로그램 실행

단점

• 부족한 유연성 -> 배열 크기 불변, recursion 불가
• 활성화 되지 않은 활성 레코드가 상주 (오류 처리 루틴 등)

 

9.4 스택 기반 기억 장소 배당

동적 기억 장소 할당 기법

• 스택할당 (for automatic allocation), 힙 할당 (for dynamic alloc)
• 대부분의 컴파일러 언어에서 사용하는 형태
• ALGOL유사언어 : 활성 레코드의 크기 바인딩 시간 : 번역시간, 활성화 시점, 동적 변화

준정적 (semi-static) 변수

• 기억 장소 크기 (offset) : 번역 시간에 고정 (정적 바인딩)
• 기억 장소 할당 : 실행 시간 (동적 할당)
• (정적이랑 비슷한데 할당이 실행시간이라 준정적)

준동적 (semi-dynamic) 변수

• 기억 장소 크기 : 활성화 시점 바인딩 (동적 바인딩)
• 기억 장소 할당 : 동적 할당 (스택)
• (동적이랑 비슷한데 크기가 한번 정해지면 고정이라 준동적)

동적 변수 (dynamic) 변수

• 실행 시 변수 크기가 수시로 변할 수 있는 변수
• 프로그램 실행 중 생성/해제 가능
• 힙 할당 (스택에 쌓다보면 동적 변수의 크기를 변경시키지 못하기 때문)
• 스택에는 명세표만 저장하고, 실제 데이터는 힙에 저장해서 서로를 포인터로 연결

• 파스칼의 conformant array(적응 배열) 는 배열의 형 정의(사이즈를 동적으로 받아올 수 있음)를 포함하는 형식 매개변수

-> 준동적 변수로 만든다

 

Non-Local Variable의 참조 방법

• 다른 활성 레코드의 변수 참조
• Local Variable은 자신의 지역 환경(Local Environment)에 위치할 것임
• Non_local Variable은 비지역 환경 (Non-Local Environment) 어딘가에 위치할 것임

ex) Fortran의 지역 변수는 현재 단위 프로그램 활성 레코드에 위치함
ex) Fortran의 전역 변수는 시스템 제공 활성 레코드

ex) Algol-like 언어의 지역 변수는 현재 단위 프로그램 활성 레코드에 위치함
ex) Algol-like 언어의 비지역 변수는 정적 내포 관계를 따라 검색해 감

 

9.5 힙 기억 장소 할당

영역 규칙

• 정적 영역 규칙 : 번역 기법에서 사용
• 동적 영역 규칙 : 인터프리터 규칙에서 사용
• 동적 기억 장소 할당은 힙을 사용