可能重复:
堆栈和堆是什么以及在哪里?
关于ac程序中内存布局的基本概念,我理解的是:
- 该语言使用两种主要的数据结构stack和heap。
- 创建堆栈以存储子程序的局部变量和簿记数据
- 堆是用来存放程序动态分配的变量的
- 堆本质上是可变长度的。(在堆栈上不太确定)
- 通常,编译器/语言有责任在执行之前请求操作系统创建这些数据结构。
问题
- 创建堆栈/堆的初始大小是多少?谁来决定?
- 它们是在哪里创建的物理内存?我看到一般描述为“堆栈是在顶级地址中创建的,而堆是在低级地址中创建的”请详细说明
可能重复:
堆栈和堆是什么以及在哪里?
关于ac程序中内存布局的基本概念,我理解的是:
“堆栈是在顶级地址创建的,堆是在低级地址创建的”请详细说明
这是一个神话。它可能有历史真相的基础。它有时可能会与您在现实生活中看到的事物产生共鸣。但事实并非如此。
不过,探索起来很容易:
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
void check(int depth) {
char c;
char *ptr = malloc(1);
printf("stack at %p, heap at %p\n", &c, ptr);
if (depth <= 0) return;
check(depth-1);
}
int main() {
check(10);
return 0;
}
在我的机器上,我看到:
stack at 0x22ac3b, heap at 0x20010240
stack at 0x22ac0b, heap at 0x200485b0
stack at 0x22abdb, heap at 0x200485c0
stack at 0x22abab, heap at 0x200485d0
stack at 0x22ab7b, heap at 0x200485e0
stack at 0x22ab4b, heap at 0x200485f0
stack at 0x22ab1b, heap at 0x20048600
stack at 0x22aaeb, heap at 0x20048610
stack at 0x22aabb, heap at 0x20048620
stack at 0x22aa8b, heap at 0x20048630
stack at 0x22aa5b, heap at 0x20048640
因此,堆栈向下,堆向上(正如您根据神话所期望的那样),但堆栈的地址更小,并且它们没有朝着彼此增长(神话破灭)。
顺便说一句,我的check
函数是尾递归的,在某些带有一些编译器选项的实现中,您可能会看到堆栈根本没有移动。这告诉您为什么该标准不强制要求所有这些工作方式 - 如果这样做可能会无意中禁止有用的优化。
如前所述,大小是特定于操作系统的。例如,在使用 Visual Studio 的 Windows 上,默认堆栈大小为 1MB
在 Linux 上,以下命令可以显示您当前的命令。
ulimit -s or -a
在我的 Linux mint 64 位上,它显示 8192 KB。
加载到内存中的每个程序都有几个段。在汇编中,可以使用 .data、.code 等前缀 (intelx86) 来指示其中的每一个。
它是具有几个子部分的数据段。除了其他几个之外,堆栈和堆都是它的一部分。
堆栈也可以隐式增长,即当您进行另一个函数调用时,激活记录被推入堆栈,它们通过利用更多的堆栈内存。这就是为什么当程序用完分配的堆栈时无限递归会导致崩溃。
当函数调用返回时,该激活记录被弹出并且堆栈收缩。
相反,堆从相反的方向增长并包含所有动态分配的内存。
这两个段以相反方向增长的原因是为了最大限度地利用它们的组合内存。请注意,正如评论中提到的,这不是交流标准,但大多数常见的操作系统都实现了这一点。
------ 堆栈开始 ----------- 堆栈向下增长
-------- 除非它们相互交叉,否则程序可以运行。
--------堆开始------------堆向上增长
如果您的程序不使用堆,则您的堆栈也可以利用最大内存,包括堆内存。如果程序很少进行递归调用并使用最少的局部变量(即堆栈使用较少的内存),它可以最大限度地利用堆。
数据段的其他部分是 BSS 等,可能包含未初始化的静态变量等字段
创建堆栈/堆的初始大小是多少?谁来决定?
这是特定于编译器和操作系统的。
它们是在哪里创建的物理内存?我看到一般描述为“堆是在顶层地址中创建的,而堆栈是在低级地址中创建的”。
这是特定于编译器和操作系统的。
真的。语言标准没有规定最小堆栈大小,也没有指定堆栈或堆在内存中的位置。这样做的原因是使 C 程序更少依赖这些细节,因此更容易移植到不同的平台(阅读:不同的操作系统、不同的 CPU、不同的编译器)。
首先,C 标准对平台如何实现堆栈/堆没有任何要求。
What is the initial size with which a stack/heap is created? and who decides it?
通常,特定于平台的操作系统为每个进程分配固定大小的堆栈。堆大小没有限制,程序通常拥有所有可用的虚拟地址空间。
Wherein physical memory are they are created?
这是特定于平台的。通常堆栈向下增长,堆向上增长。