文章作者：evilknight
信息來源：邪惡八進制信息安全團隊（www.eviloctal.com）
編譯環境: WinXP sp2 + VC6.0 SP 6
對於許多C/C++初學者，往往知道static變量只是被初始化一次，對於const變量，只知道他的值是不能被修改的,但是對於其實現卻不知所有然。這裡我以VC6.0 SP6為平台，揭開其編譯器實現原理。
下面看一段程序: 引用:
#include <iostream.h>
void fun(int i)
{
static int n = i ;
int *p = &n ;
cout << n << endl ;
++n ;
//
// 等下我們要在這寫代碼，讓static int n
// 每次進這個函數都初始化一次
//
}
int main(void)
{
for (int i(10); i > 0; --i)
{
fun(i) ;
}
return 0;
}程序的輸出結果是： 引用:
10
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19下面我們調試一下，看下編譯器如何實現:
我們在fun函數的第一行設一個斷點。static int n = i ;所在行，按F5。
按Alt+6打開Memory。按F10單步執行，當p有值的時候，我們將他的值拖到Memory窗口，這時就會轉到n所在的內存地址,可是這時static已經初始化了,我們不知道編譯器對他做了什麼操作了。這時我們重新開始調試，一般n的內存地址不會變的，還是在那裡。
我這裡以我這邊的地址為例: 引用:
0042E058 00 00 00 00 ....
0042E05C 00 00 00 00 .... // 中間這個為n的內存地址
0042E060 00 00 00 00 ....我們按F10單步執行一下一條語句(static int n = i ;) 引用:
0042E058 01 00 00 00 ....
0042E05C 0A 00 00 00 ....// n
0042E060 00 00 00 00 ....執行完這條語句之後，除了n有了初值，上面有內存空間也有了變化。
我們接著按F5直接執行到那個斷點處，再單步執行一下，發現這次只是n的值有變化，所以我們猜測上面的那個位可能是static的標志位，如果是0的話，說明沒有初始化，如果是1的話，說明已經初始化了，下次再進來的時候就不用初始化了，為了驗證我們的猜測，我們現在在函數裡面加幾句語言，修改那個值。 引用:
void fun(int i)
{
static int n = i ;
int *p = &n ;
cout << n << endl ;
++n ;
//
// 等下我們要在這寫代碼，讓static int n
// 每次進這個函數都初始化一次
--p ;
*p = 0 ;
//
}寫完上面二句，我們執行一下，是不是發現執行結果已經和上面的不同了，每次進函數都會對static int n進行賦初值操作。
下面我們再來看2個static類型的情況，在上面的代碼中，我們再加一個 static變量; 引用:
void fun(int i)
{
static int n1 = i ;
static int n2 = i ;
int *p = &n1 ;
cout << n1 << endl ;
++n1 ;
//
// 等下我們要在這寫代碼，讓static int n
// 每次進這個函數都初始化一次
--p ;
*p = 0 ;
//
}還是繼續調戲。
二個static變量初始化之前內存裡面的值 引用:
0042E050 00 00 00 00 ....
0042E054 00 00 00 00 ....
0042E058 00 00 00 00 ....
0042E05C 00 00 00 00 .... // n1
0042E060 00 00 00 00 .... // n2
0042E064 00 00 00 00 ....當執行完static int n1 = i ;語句之後，內存的值變成這樣了 引用:
0042E058 01 00 00 00 ....
0042E05C 0A 00 00 00 ....
0042E060 00 00 00 00 ....接著我們再單步執行
內存的值變成這樣。 引用:
0042E058 03 00 00 00 ....
0042E05C 0A 00 00 00 ....
0042E060 0A 00 00 00 ....這樣就很明顯了，編譯器分別用一位來表示一個static變量是否已經始化。
上面是對於用變量對 static進行初始化，對於用常量初始化的情況是怎麼樣的呢？
我們將上面的代碼改成: 引用:
#include <iostream.h>
void fun(int i)
{
static int n1 = 0x12345678 ;
int *p = &n1 ;
cout << *p << endl ;
}
int main(void)
{
for (int i(10); i > 0; --i)
{
fun(i) ;
}
return 0;
}當指針取到值之後，我們結束調試。我這裡的地址值是0x0042ad64。
好了，我們結束調戲，用winhex打開生成的可執行文件，按Alt+g跳到n的地址，這裡要減去0x400000,也就是2ad64。是不是看到我們的初值了。
因為intel使用的是小端法，所以我們看到的值是反過來的。
下面我們再來探索一下const的原理;
下面看一個程序段 引用:
#include <iostream.h>
int main(void)
{
const int n = 1 ;
int *p = (int *)&n ;
*p = 0 ;
cout << n << endl ;
cout << *p << endl ;
return 0;
}我們執行一下，結果是不是和我們所期望的不同呢，我們在第一行下斷點，一條一條的執行。
確認每一步操作是否正確。
當執行到*p = 0的時候我們發現n內存所在的值已經變成0了，但是為什麼執行結果令我們大失所望呢？
我們按Alt +8打開匯編窗口。 引用:
7: cout << n << endl ;
0041161E push offset @ILT+40(endl) (0040102d)
00411623 push 1
00411625 mov ecx,offset cout (0042e070)
0041162A call ostream::operator<< (004012a0)
0041162F mov ecx,eax
00411631 call @ILT+30(ostream::operator<<) (00401023)
8: cout << *p << endl ;
00411636 push offset @ILT+40(endl) (0040102d)
0041163B mov edx,dword ptr [ebp-8]
0041163E mov eax,dword ptr [edx]
00411640 push eax
00411641 mov ecx,offset cout (0042e070)
00411646 call ostream::operator<< (004012a0)
0041164B mov ecx,eax
0041164D call @ILT+30(ostream::operator<<) (00401023)原來編譯器將我們的const變量直接用常量給替換掉了！
可能有人會想，那這樣為什麼還要給const變量分配空間呢，這個留給大家思考吧，或者給你們設計編譯器的話，你們也會這樣實現的！
End
