C语言编译模式

    编译模式是指如何在内存中放置程序代码及数据，如何分配堆栈，并确认占用的内存大小及如何存取它们，当指定内存模式（编译模式）以后，语言编译程序将按事先选择好的内存模式编译组织程序，C 语言中提供了6种编译模式，这6种模式是：微模式（Tiny），小模式（Small），中模式（Medium），紧凑模式（Compact），大模式（Large）和巨模式（Huge）。它们之间的关系如下图所示。用户可以按照自己的程序大小及需要进行选择。

 

　　所谓小程序就是指程序只有一个程序段，大小不超过64KB，缺省的码（函数）指针是near（近程指针）。所谓大程序就是指程序只有多个程序段，每个程序段不超过64KB，但总程序量可超过64KB，缺省的码指针是far（远程指针）。小数据就是指数据只有一个数据段，缺省的数据指针是near。大数据就是指数据有多个数据段，缺省的数据指针是far。

C语言编译模式—微模式(Tiny)

在微模式下程序中的数据及代码均放在同一段内，即它们不超过 64KB。在微模式下代码段、堆栈段和数据段的段地址均相同，即CS=DS=SS=ES。在微模式下，数据指针都是 near，一般小程序可采用此编译模式进行编译。还可用 DOS 中的 EXE2BIN 转换程序将.EXE 程序转换成.COM 程序，在微模式下，内存的分配模式如下图所示。

 

　　从图中可以看出，代码段、数据段和堆栈段均在同一段内，对它们进行寻址时，均以同一地址偏移的参考点，具有这种特点的段又称为属于同一组段（DGROUP），从图中可以看出，栈是向上生长的，即每压栈一次，栈指针SP减2，即向地址减少的方向移动，它开始的初始值指向栈底，即0xffff（64KB）。堆是向下生长的，即向增加地址的方向改变。由图中可以看出堆和栈地址相向生长，当两者未相遇时，便出现了自由空间。一般程序均是这种状态，当占用栈地址较多时，两者可能重合并覆盖部分堆空间。

C语言编译模式—小模式(Small)
在小模式下，程序中的代码放在64KB的代码段内，数据放在64KB的数据段内。在小模式下，栈段、附加数据段和数据段均指向同一地址，它们合三为一，即DS=SS=ES，指针都是near，一般程序均采用小模式编译。在小模式下，内存分配如下图所示。从图中可以看出数据段、堆栈段和附加段为同一段组，即它们的偏移地址均以同一段地址为参考点。

 

C语言编译模式—中模式(Medium)
在中模式下，所有数据放在64KB的数据段内，因而数据段内使用near，代码量可以大于64KB（允许达到1MB），因而可以在不同的代码段内，代码段使用（far远程指针）。这种编译模式适用于大代码量、小数据量的大程序。中模式下的内存分配如下图所示。

 

C语言编译模式—紧凑模式(Compact)

在紧凑模式下，数据量超过64KB时，可放在多个数据段中，数据段内的指针是（far）。代码量不超过64KB时，可在一个段内，因而代码段内指针为近程的（near）。但在该模式下，静态数据仍不能超过64KB，堆用far指针来存取。紧凑模式下的内存结构如下图所示。

 

C语言编译模式—大模式(Large)

大模式下，代码及数据均采用far指针，且都可达到1MB。静态数据仍跟紧凑模式一样，不能超过64KB。大模式下的内存结构如下图所示。

 

C语言编译模式—巨模式(Huge)

巨模式下，代码段及数据段均用far指针，代码分布在不同的代码段内，数据也分布在不同的数据段内，它们来自不同的源程序，大堆栈只有一个。而且静态数据大小允许超过64KB。巨模式下的内存结构如下图所示。

 

紧凑模式、大模式、巨模式数据区大小均允许超过64KB，即可以用数据far指针对不同数据段内的数据进行存取，它们同称为大数据存储模式。但有一点不同：紧凑模式和大模式按 C 的规定，其静态数据，即如数组、结构或其他类型的数据被定义为静态类型时，其数据量不能超过64KB，而只有巨模式才允许超过64KB。在大数据存储模式下，堆和栈分别在不同段内，多以动态数据和局部变量的形式存放，这样就不受64KB大小的限制，栈的增长不会影响堆的空间。

　　无论采用哪一种编译模式，C 源程序编译生成的代码和数据量都不能超过64KB，对于超过的源程序，可以视代码或数据多少将其分解成两个或多个程序分别编译。大代码量程序要选用大代码编译模式（中模式、大模式和巨模式），大数据量程序应选用大数据编译模式（紧凑模式、大模式和巨模式），这样编译生成的.obj 文件将会带给连接程序信息，将代码和数据安排在不同段内。这样生成的.exe 文件在加载时将告诉 DOS 该程序应如何装入代码段和数据段，如何初始化寄存器。这样，就可确定在不同编译模式下开辟数据区的大小，即大于64KB，或不超过64KB。