运行时存储空间组织是计算机科学中的重要概念,特别是在程序设计语言的实现中。PPTX文件的标题和描述虽然没有提供具体的细节,但从标签和部分内容我们可以推断这是一份关于程序运行时内存管理的讲解材料,主要涉及Pascal语言的过程、函数以及参数传递的方式。
在Pascal语言中,程序是由过程(Procedure)和函数(Function)组成的。过程是无返回值的代码块,而函数则会返回一个值。例如,`sort`程序包含了`readarray`过程和`partition`函数,以及内部调用的`quicksort`过程。`quicksort`是一个典型的递归排序算法,它通过不断地划分数组并递归地对子数组进行排序来完成整体排序。
程序的运行过程中,每个过程或函数的活动都有其生存期,从执行过程的第一步到最后一步,包括调用其他过程的时间。在Pascal中,递归调用是允许的,这意味着一个过程或函数可以在其体内调用自身,如`quicksort`过程在实现快速排序时就是这样做的。
参数传递是过程和函数交互的关键。有四种主要的参数传递方式:
1. **传地址**:这是最常见的传递方式。在Pascal中,当调用过程如`swap(var m:integer; var n: integer)`时,变量`m`和`n`的地址被传递给过程。过程内部通过地址修改这些变量的值,如`i:=m; m:=n; n:=i;`,这会导致原始变量的实际值发生变化。
2. **得结果**:这是一种地址传递的变体,每个形式参数有两个单元,一个存储地址,另一个存储值。在过程结束时,结果值被写回至实参的地址单元。这种机制在某些版本的Fortran中常见。
3. **传值**:在这种方式下,实际参数的值在调用时被复制到形式参数中。在Pascal中,值参数不能改变调用者中的变量,因为它们是按值传递的,例如`add(a,b,c)`,`a`和`b`的值会被复制,但不会影响到原变量。
4. **传名**:也被称为“按需计算”或“引用参数”。在Pascal中,传名意味着每次在过程体内使用形式参数时,都会重新计算其实参的值。这通常通过创建一个参数子程序来实现,过程体内的每个参数引用都会导致参数子程序的调用。
了解这些参数传递方式对于理解程序运行时的内存行为至关重要,因为它决定了变量的修改是否会影响到调用者。正确选择参数传递方式可以优化程序性能,避免不必要的数据拷贝,或者确保函数调用的不可变性。在编写和分析代码时,必须考虑这些因素,以确保程序的正确性和效率。