Версия для печати темы Нажмите сюда для просмотра этой темы в оригинальном формате

Форум программистов > C/C++: Общие вопросы > статическое и динамическое связывание

Автор: Gunslinger 11.8.2008, 10:56

читаю "Основные концепции языков программирования", 4ю главу, где Страуструп про переменные пишет. Я так понял, статическое связывание было придумано только для ускорения компилирования и быстрой работы программ, где есть такие переменные. Но имеет ли смысл понимание и использование соответствующих типов связывания сейчас, когда настольные ПК (а тем более серваки) обладают гораздо большими скоростными возможностями? Для мобильных устройст, систем реального времени и прочих малоресурсных систем - смысл есть. Для ПК - преимущества static кажется призрачным, имхо.

Автор: cutwater 11.8.2008, 11:24

Имеется ввиду раннее и позднее либо как называют статическое и динамическое. Вы ответьте на вопрос, при современных технологиях на велосипед можно навесить реактивный двигатель, так стоит ли отказываться от велосипеда. Раннее связывание происходит на этапе компиляции и переносить его в рантайм смысла не имеет. Зачем? Позднее связывание имеет место только для виртуальных методов, когда в процессе исполнения заполняется vtable.

Автор: mes 11.8.2008, 11:35

Цитата(Gunslinger @  11.8.2008,  10:56 ) Я так понял, статическое связывание было придумано только для ускорения компилирования и быстрой работы программ, где есть такие переменные. Статическое связывание переменной с типом позволяет провести полную проверку на соблюдение типобезопасности на этапе компиляции. Т.е после проверки компилятором можно быть увереным, что по  этой части нарушений нет.  При динамическом связывание вся проверка переносится в рантайм, а ошибка может  долгое  время не проявляться ( пока программа не выполнит ту строчку кода), к тому же определить в чем именно трабла достаточно сложно.

Автор: Gunslinger 11.8.2008, 11:48

Цитата(mes @ 11.8.2008,  11:35) Статическое связывание переменной с типом позволяет провести полную проверку на соблюдение типобезопасности на этапе компиляции. Т.е после проверки компилятором можно быть увереным, что по  этой части нарушений нет.  При динамическом связывание вся проверка переносится в рантайм, а ошибка может  долгое  время не проявляться ( пока программа не выполнит ту строчку кода), к тому же определить в чем именно трабла достаточно сложно. Эти преимущества static я знаю. Меня интересует другое его преимущество - скорость работы программы, когда в место динамических переменных используются статические (естественно, где нет списков и прочих меняющихся структур). Добавлено через 3 минуты и 9 секунд Цитата(mes @ 11.8.2008,  11:35) При динамическом связывание вся проверка переносится в рантайм, а ошибка может  долгое  время не проявляться ( пока программа не выполнит ту строчку кода), к тому же определить в чем именно трабла достаточно сложно. что это? Ничего об этом не знаю. Думал обычный двоичный код, который процессор берет, обрабатывает и кладет обратно. Только один код программы. Что проводит такие проверки?

Автор: mes 11.8.2008, 12:14

Цитата(Gunslinger @  11.8.2008,  11:48 ) Меня интересует другое его преимущество - скорость работы программы для обычных программ это преимущество несущественное. Цитата(Gunslinger @  11.8.2008,  11:48 ) Думал обычный двоичный код, который процессор берет, обрабатывает и кладет обратно. Только один код программы. Что проводит такие проверки?  вот этот код и берет переменную, определяет ее тип и в зависимости от типа выбирает нужную реализацию функции для текущей задачи. Например Вам нужно инкрементировать n-j элемент массива . mas [n] = mas[n]+1;   а где то выше идет такое : n=1.34523;  mas = 2;  при строгой статической проверке типов компилятор завопит.. А как должна поступить программа при динамическом связывании типов если у нее нет проверки ?   Цитата(Gunslinger @  11.8.2008,  11:48 ) когда в место динамических переменных используются статические в той главе описываются не статические и динамические переменные, а статическое и динамическое связывание типов..

Автор: cutwater 11.8.2008, 12:36

Автору читать полиморфизм и механизм полиморфизма.

Автор: Gunslinger 11.8.2008, 16:31

Цитата(mes @  11.8.2008,  12:14 ) для обычных программ  Лабораторные? А игры и моделирование-визуализация? Цитата(mes @  11.8.2008,  12:14 ) в той главе описываются не статические и динамические переменные, а статическое и динамическое связывание типов..  я надеюсь смысл вопроса от этого не потерян? Как я понял, связывание типов - это выделение компилятором памяти либо до выполнения программы (при компиляции), либо во время выполнения.  Цитата(mes @  11.8.2008,  12:14 ) вот этот код и берет переменную, определяет ее тип и в зависимости от типа выбирает нужную реализацию функции для текущей задачи. т.е. компилятор к коду самой программы (инструкции, функции и прочее написанное программистом) добавляет что-то вроде служебной информации - в данном случае проверки типов? Добавлено через 3 минуты и 34 секунды Цитата(cutwater @  11.8.2008,  12:36 ) Автору читать полиморфизм и механизм полиморфизма. теоретически имею предтавление. на практике реализовывал в виде перегрузки функций. а здесь это что значит?

Автор: cutwater 11.8.2008, 16:54

Ты понял не правильно. Это не выделение памяти в стеке или в куче. На этапе компиляции вся информация о типе без виртуальных ф-ций известна. Если в классе есть хотя бы один виртуальный метод, то создается vptr и vtable, vtable (виртуальная таблица адресов) хранит в себе адреса виртуальных функций и создается во время создания объекта в рантайм. Это сказывается на быстродействии и на безопасности типов. Пример Код class Base { public: void foo(){cout<<"Base"<<endl;} } class Derived : public Bases { public: void foo(){cout<<"Derived"<<endl} } Случай 1 Код Base baseObj; Derived derivedObj; baseObj.foo(); derivedObj.foo(); тут и так все понятно вывод Код Base Derived Случай 2 Код Base * pObj = new Derived(); pObj->foo(); а вот тут неожиданность. результат Код Base компилятору не известно о том что foo перегружен в дочернем классе, поэтому будет вызван метод базового класса. но если в базовом классе объявить метод foo виртуальным, то во время создания объекта дочернего класса в виртуальной таблице адрессов методу foo будет соответствовать адрес перегруженного метода. Код class Base { public: virtual void foo(){cout<<"Base"<<endl;} } Собственно я попытался в 2х словах объяснить механизм работы. ЕМНИП Как раз последний пример и относится к позднему связыванию

Автор: mes 11.8.2008, 17:35

Цитата(Gunslinger @  11.8.2008,  16:31 ) я надеюсь смысл вопроса от этого не потерян?  вопрос как я понимаю был этот : Цитата(Gunslinger @  11.8.2008,  10:56 ) Но имеет ли смысл понимание и использование соответствующих типов связывания сейчас, когда настольные ПК (а тем более серваки) обладают гораздо большими скоростными возможностями?  1 Понимание программисту всегда необходимо.. Он должен точно представлять что делает. При том что разница далеко не в скорости выполнения  2 Использование обуславливается в первую очередь выбором языка.  Да сегодняшние компьютеры настолько мощны, что для решения большинства  бытовых задач можно безбоязненено в плане скорости использовать язык с динамическим связыванием типов.  Цитата(Gunslinger @  11.8.2008,  16:31 ) Лабораторные? А игры и моделирование-визуализация? в узких местах такие как вывод на экран, например для 3д графики или шейдеров  используются специальные библиотеки ,  которые экономят скорость на всем включая также и статическое связывание типов.

Автор: Gunslinger 11.8.2008, 18:20

Цитата(mes @  11.8.2008,  17:35 ) вопрос как я понимаю был этот : да, так. и все таки Цитата(Gunslinger @  11.8.2008,  16:31 ) т.е. компилятор к коду самой программы (инструкции, функции и прочее написанное программистом) добавляет что-то вроде служебной информации - в данном случае проверки типов? ? Цитата(cutwater @  11.8.2008,  16:54 ) то создается vptr и vtable, vtable (виртуальная таблица адресов) хранит в себе адреса виртуальных функций и создается во время создания объекта в рантайм. К вопросу о том, какую инфу добавляет компилятор к исходнику - спасибо, интересно было узнать. Но я так и не понял про связывание типов. Те примеры, которые ты привел - это демонстрация полиморфизма. Уточню еще раз: статическое связывание типов - переменная объявлена (выделен размер = типу) и инициализирована (присвоено значение). до конца работы программы ее значение не изменится. проводится при компиляции. динамическое связывание типов - переменная объявлена (выделен размер = типу), но не инициализирована. инициализация (запись значения) происходит во время работы программы. ps больше ничего не приводит.

Автор: Alek86 11.8.2008, 18:35

Цитата(Gunslinger @  11.8.2008,  18:20 ) до конца работы программы ее значение не изменится. это называется "константа" Цитата(Gunslinger @  11.8.2008,  18:20 ) динамическое связывание типов - переменная объявлена (выделен размер = типу), но не инициализирована. инициализация (запись значения) происходит во время работы программы. заметь, после тире у тебя - ни слова о типе

Автор: mes 11.8.2008, 19:15

Цитата(Gunslinger @  11.8.2008,  18:20 ) Уточню еще раз: статическое связывание типов - переменная объявлена (выделен размер = типу) и инициализирована (присвоено значение). до конца работы программы ее значение не изменится. проводится при компиляции. динамическое связывание типов - переменная объявлена (выделен размер = типу), но не инициализирована. инициализация (запись значения) происходит во время работы программы. статическое связывание типа  - это такой метод работы с ячейкой пямяти , когда тип хранимого там значения известен на момент компиляции и не может быть изменен в процессе выполнения проги.  динамическое связывание  - это такой метод работы с ячейкой пямяти , когда тип хранимого там значения неизвестен (или не проверяется) на этапе компиляции, а становится известен (и зачастую может быть изменен) только в процесе выполнения. Для обеспечения такой возможности выделяется дополнительная память под хранения типа.  Виртуальные функции в с++ имеют ограниченное динамическое связывание.  Цитата(Gunslinger @  11.8.2008,  18:20 ) т.е. компилятор к коду самой программы (инструкции, функции и прочее написанное программистом) добавляет что-то вроде служебной информации - в данном случае проверки типов? именно так.. При каждом вызове функции выбирается та которая больше подходит для текушего типа. В случае ненахождения и конфликта возникает ошибка. При статическом возникает в момент компиляции, при динамическом в момент выполнения.. Способы проверки и реакции на ошибку зависят от конретного языка и компилятора.  Хочу также отметить что виртуальные функции в данном контексте обладают статическим связыванием, и не позволяют сделать перегрузку по их динамическому типу.  Для обхода этого ограничения используют двойную диспетчеризацию, которая предоставляет перегрузку по динамическому типу, сохраняя проверку типов на этапе компиляции..    Цитата(Gunslinger @  11.8.2008,  18:20 ) Но я так и не понял про связывание типов.  не понял относительно своего первого вопроса ?

Автор: W4FhLF 11.8.2008, 19:38

Отчасти ведь auto и decltype в С++0х будут связаны с вопросом связывания. И хотя в техническом плане связывание так же будет происходить в compile-time, для программиста это будет смотрется немного иначе, ведь явно указывать тип не понадобится, хотя необходимо знать, что где-то он уже указан.

Автор: Gunslinger 12.8.2008, 08:55

Цитата(Alek86 @  11.8.2008,  18:35 ) это называется "константа" попутал да. Цитата(Alek86 @  11.8.2008,  18:35 ) заметь, после тире у тебя - ни слова о типе Цитата(mes @  11.8.2008,  19:15 ) не понял относительно своего первого вопроса ? вопрос решен - это был чисто обывательский интерес. Просто сейчас пошел уже не обывательский. К теме топика уже мало отношения имеет, если модератор закроет тему - создам отдельную. Цитата(mes @  11.8.2008,  19:15 ) статическое связывание типа  - это такой метод работы с ячейкой пямяти , когда тип хранимого там значения известен на момент компиляции и не может быть изменен в процессе выполнения проги.  Недопонимаю. Уточняющие вопросы:      Код         int x;         int y=2;      1. тип же всегда известен, в с++ только так переменные и объявляются. Или может быть иначе?  2. Как тип переменной может быть изменен в процессе выполнения? Имеется ввиду преведение типов? 3. Под статическим связыванием типов я понимаю следующее: int y=2; - тип известен, компилятор выделяет под него память размером int (до выполнения, при компиляции). значение тоже известно - компилятор записывает его в ячейку int y. 4. Создает ли компилятор доп инфу, как в случае с виртуальными функциями для объявленных переменных, но не инициализированных?     int x; или int *p=new int[]; Добавлено через 10 минут и 47 секунд Цитата(Gunslinger @  12.8.2008,  08:55 ) Создает ли компилятор доп инфу, как в случае с виртуальными функциями для объявленных переменных, но не инициализированных?     int x; или int *p=new int[]; имею ввиду соответствие название_переменной=адрес

Автор: Partizan 12.8.2008, 09:10

Цитата компилятор выделяет под него память размером int (до выполнения, при компиляции) компилятор только компилирует....никакой памяти он "до выполнения, при компиляции" не выделяет... Цитата Код  int x;  int y=2; Создает ли компилятор доп инфу, как в случае с виртуальными функциями для объявленных переменных, но не инициализированных?     int x; или int *p=new int[];  Вам думаете, что int x; - это позднее связывание?

Автор: Gunslinger 12.8.2008, 09:40

Цитата(Partizan @  12.8.2008,  09:10 ) компилятор только компилирует....никакой памяти он "до выполнения, при компиляции" не выделяет... а преобразовать имя переменной к адресу ячейки в памяти? Цитата(Partizan @  12.8.2008,  09:10 ) Вам думаете, что int x; - это позднее связывание?  да. в терминологии с++ - автоматическое.

Автор: Partizan 12.8.2008, 09:52

Цитата(Gunslinger @ 12.8.2008,  09:40) Цитата(Partizan @  12.8.2008,  09:10 ) Вам думаете, что int x; - это позднее связывание?  да. в терминологии с++ - автоматическое. эээ...автоматическое? к сожалению не знаю такого термина.... что по-вашему при объявлении переменной int x с чем связывается? Добавлено через 5 минут и 52 секунды а вообще по хорошему автору надо курить полиморфизм...тогда не будет таких вопросов...

Автор: mes 12.8.2008, 10:37

Цитата(Gunslinger @  12.8.2008,  08:55 ) 1. тип же всегда известен, в с++ только так переменные и объявляются. Или может быть иначе?  2. Как тип переменной может быть изменен в процессе выполнения? Имеется ввиду преведение типов? 3. Под статическим связыванием типов я понимаю следующее: int y=2; - тип известен, компилятор выделяет под него память размером int (до выполнения, при компиляции). значение тоже известно - компилятор записывает его в ячейку int y. 4. Создает ли компилятор доп инфу, как в случае с виртуальными функциями для объявленных переменных, но не инициализированных?     int x; или int *p=new int[]; 1.  Цитата(Gunslinger @  11.8.2008,  10:56 )  "Основные концепции языков программирования", 4ю главу, где Страуструп  А вы не обратиле внимание , что в этой книжке не только о с++ пишется.  также непонятно где Вы там Страуструпа нашли  Примером динамического связывания  в с++ является (реализованый разными стороними библиотеками)  тип Variant.  2. Не в c++ делается примерно так: a=3; (сейчас у а тип инт) а = "строка"; (теперь тип строка)   разновидностей и подходов много и зависит от реализации конкретного языка 3. пямять выделяется не под тип, а под переменную. 4. Как связан тип с инициализацией ? вот ограниченный пример динамического связывания Код TBase *p;  // указатель типа TBase p = new TDerived(); // указывает на TDerived (наследник TBase)  p->virt_func(); // вызов реализации функции класса TDerived  func (p); // не смотря на то что указатель связан с классом TDerived, произойдет вызов перегруженной функции для класса TBase. // в языках с динамическим связыванием вызвалась бы перегруженая для TDerived функция

Автор: Gunslinger 12.8.2008, 11:30

Цитата(Partizan @  12.8.2008,  09:52 ) эээ...автоматическое? к сожалению не знаю такого термина.... в той книге написано, что кроме динамического связывания есть еще и автоматическое, а в с++ int x=2 - автоматическое. просто щас каша в голове, хотел как-то разграничить.  Цитата(Partizan @  12.8.2008,  09:52 ) а вообще по хорошему автору надо курить полиморфизм...тогда не будет таких вопросов...  я бы покурил, только инфы на википедии мне не достаточно, а из книг я изучал с++ только по Уолтеру Савичу, там полиморфизм функций описан. Я так думаю, термин "связывание типов" - это описание какого-то процесса на уровне железа и двоичного кода. Только никак не могу понять какого. Цитата(Partizan @  12.8.2008,  09:52 ) что по-вашему при объявлении переменной int x с чем связывается? с физическим адресом ячейки памяти. Цитата(mes @  12.8.2008,  10:37 ) А вы не обратиле внимание , что в этой книжке не только о с++ пишется.  также непонятно где Вы там Страуструпа нашли обратил, но интересуюсь только с++. Про Страуструпа было в начале, вот и решил, что эту главу написал он. Цитата(mes @  12.8.2008,  10:37 ) Не в c++ делается примерно так: a=3; (сейчас у а тип инт) а = "строка"; (теперь тип строка) я что-то пропустил? когда стали писать как в питоне?

Автор: cutwater 12.8.2008, 11:33

Цитата(Partizan @  12.8.2008,  09:52 ) а вообще по хорошему автору надо курить полиморфизм...тогда не будет таких вопросов...  Я об этом уже говорил. Просто автор не понимает о чем пишет, почитайте Шилдта или Страуструпа. Там очень хорошо описаны полиморфизм и связывание. Автору так же смотреть мой пример выше.

Автор: mes 12.8.2008, 18:49

Цитата(Gunslinger @  12.8.2008,  11:30 ) Не в c++ делается примерно так: a=3; (сейчас у а тип инт) а = "строка"; (теперь тип строка) я что-то пропустил? когда стали писать как в питоне?  пропустили частицу "не" в начале цитаты.. ;) Цитата(Gunslinger @  12.8.2008,  11:30 ) что по-вашему при объявлении переменной int x с чем связывается? с физическим адресом ячейки памяти. Код union { int i; float  f; }; в данном примере i и f занимают одну и туже физическую ячейку памяти (делает это структура union) , однако тип у обоих переменных разных .  Тип  - это проявление взаимодействия со значением. Некая сущность, которая определяет какие виды взаимодействия и каким образом подерживаются.

Автор: Gunslinger 13.8.2008, 20:22

Цитата(mes @  12.8.2008,  18:49 ) Тип  - это проявление взаимодействия со значением. Некая сущность, которая определяет какие виды взаимодействия и каким образом подерживаются. т.е. должны быть проверки для того, чтобы это определить? Добавлено через 4 минуты и 14 секунд в смысле проверки - работа компилятора.

Автор: mes 14.8.2008, 14:10

Цитата(Gunslinger @  13.8.2008,  20:22 ) т.е. должны быть проверки для того, чтобы это определить? точнее сказать не проверка, а выбор функции. Т.е вид взаимодействия с ячейкой (оно и есть выбор подходяшей реализации функции) осушествляется на основе типа значения. Например у нас есть функция print(). Для работы с разными типами мы перегружаем ее : Код void print (int i) {..} void print (char c) {..} void print (char * pc) {..} void print ... // в компиляторе оно формитуется в условный код : void print <int>      (addr) {..} void print <char>  (addr) {..} void print <pchar>(addr) {..} void print ... // где в <> указан тип функции , а addr - адрес ячейки , естественно все тело функции заменяется подобным способом. // и получается что после компиляторное представление программы работает уже без знания типа значения // т.е имеем например такие вызовы функции int i=7; print(i);  print(5);  print ("a"); print (´a´); print ((int)'a'); // что преобразуется в подобный код: print<int>(addr12);  print<int>(5);  print <pchar>(addr20); print <char>(97); print<int>(97);  // где addr12 и addr20 адреса переменной i и строки "a"'; Добавлено через 1 минуту и 30 секунд в языках с динамическим типом переменых, выбор подходяшей функции (вышеразобранная ситуация)  происходит не во время компиляции,а во время выполнения.

Автор: Gunslinger 15.8.2008, 15:25

Цитата(mes @  14.8.2008,  14:10 ) Например у нас есть функция print(). Для работы с разными типами мы перегружаем ее меня интересовало связывание на уровне компилятора, а полиморфизм я считал только логической штукой для удобства программирования. так вот при чем здесь полиморфизм.

Автор: Partizan 15.8.2008, 16:58

Цитата(Gunslinger @ 15.8.2008,  15:25) Цитата(mes @  14.8.2008,  14:10 ) Например у нас есть функция print(). Для работы с разными типами мы перегружаем ее меня интересовало связывание на уровне компилятора, а полиморфизм я считал только логической штукой для удобства программирования. так вот при чем здесь полиморфизм. Gunslinger, полиморфизм как он есть возможен как раз благодаря позднему связыванию.

Автор: mes 16.8.2008, 00:04

Цитата(Partizan @  15.8.2008,  16:58 ) полиморфизм как он есть возможен как раз благодаря позднему связыванию.  обычно под словом "позднее связывaние" подразумевает связывание в режиме выполнения...  полиморфизм бывает статический и динамический. Динамический выполняется в рантайм, а статический на этапе компиляции(т.е на при раннем связывании) Добавлено через 1 минуту и 52 секунды Цитата(Gunslinger @  15.8.2008,  15:25 ) меня интересовало связывание на уровне компилятора, а полиморфизм я считал только логической штукой для удобства программирования. так вот при чем здесь полиморфизм.  полиморфизм эта одна одно из проявлений связывания типов.

Powered by Invision Power Board (http://www.invisionboard.com)
© Invision Power Services (http://www.invisionpower.com)