我只是想更好地了解地址空间中的堆栈是什么(即您有代码/文本、堆、数据和堆栈)
基本上我的理解是堆栈包含局部变量,但是数据包含的内容和堆栈包含的内容有什么区别?不是数据变量吗?
如果程序对函数 a() 进行递归调用,这是否意味着对于每个递归级别都有一个新堆栈?
我只是想更好地了解地址空间中的堆栈是什么(即您有代码/文本、堆、数据和堆栈)
基本上我的理解是堆栈包含局部变量,但是数据包含的内容和堆栈包含的内容有什么区别?不是数据变量吗?
如果程序对函数 a() 进行递归调用,这是否意味着对于每个递归级别都有一个新堆栈?
堆栈通常仅在使用和管理方式上与数据不同。虽然非局部变量本身通常具有已知的特定内存位置,但堆栈上的东西是相对于寄存器(堆栈指针或基指针等)找到的。
堆栈通常包含用于管理堆栈本身的局部变量、传递的参数和控制信息。
而且,如果你进行递归调用,你不会得到一个新的堆栈,只是一个新的堆栈帧。帧是与当前堆栈深度相关的堆栈块(无论是通过递归还是只是常规函数调用)。这就是使递归成为可能的原因,即给定深度的变量独立于其他深度的变量。
请记住,这当然完全取决于架构。我上面的描述是一种常见情况,但有些架构的堆栈完成方式不同,例如 SPARC、System z 和 RCA1802。
首先,一个小的澄清。堆栈不一定在 DRAM 中。它们只是一种可以在任何内存中形成的结构:DRAM、缓存、磁盘。
要了解堆栈,您应该首先了解什么是堆栈。它就像一堆托盘,使其成为堆栈的属性是:
将某些内容存储在堆栈中的行为称为 PUSH,而将其删除称为 POP。假设我对空堆栈执行以下操作:
推一个 按 B 推C
然后堆栈将包含
C - 顶部 乙 一个
现在如果我执行一个 POP(注意这里没有操作数),它将返回 C 并且堆栈将包含
B——栈顶 一个
所以处理器中的堆栈只是上述算法的硬件实现。
一个寄存器包含堆栈顶部的地址,称为堆栈点 ISA(指令集体系结构)提供了 PUSH 和 POP 指令来访问堆栈变量,如上所示。
这是一个非常有用的结构。堆栈用于存储局部变量,基本上是您要在函数调用结束时删除的临时数据。它特别有助于函数调用。当一个函数被调用时,新调用函数的局部变量的变量被压入堆栈。
foo(){
int a;
int b; // both registers containing a and b are PUSHed here on the stack
c = bar(); // pop the stack to get value of c
print c
}
bar(){
int z; // local variables pushed on top of the stack
z = ...
return z; // pop all local variables of bar(), then push z on the stack
}
我希望以上内容有所帮助。
以下程序应该可以帮助您了解正在发生的事情。您将看到文本、bss、堆和堆栈的指针示例。文本通常是可执行代码,bss 是静态/全局变量,堆是动态分配的内存,堆栈包含局部变量。
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#define TESTS 10
int numfeed = 0;
int numdead = 0;
recurse(int x)
{
u_int pattern=0xfeedface;
u_int *otherpattern = malloc(4);
*otherpattern = 0xdeadbeef;
printf("Feedface %d is at %p\n",x,&pattern);
printf("deadbeef %d is at %p\n",x,otherpattern);
if (--x == 0)
{
int *off;
for(off = &pattern;numfeed<TESTS;off++)
{
if (*off == 0xfeedface)
printf("Found feedface #%d at %p\n", ++numfeed, off);
if (*off == 0xdeadbeef)
printf("Found deadbeef #%d at %p -- WHAT?!?!!?!?\n", ++numdead, off);
}
}
else
{
recurse(x);
}
// Not freeing otherpattern intentionally.
}
main()
{
u_int *otherpattern = malloc(4);
*otherpattern = 0xdeadbeef;
int *off;
recurse(TESTS);
for(off = otherpattern+1;numdead<TESTS;off++)
{
if (*off == 0xfeedface)
printf("Found feedface #%d at %p -- WHAT?!?!!!?!?\n", ++numfeed, off);
if (*off == 0xdeadbeef)
printf("Found deadbeef #%d at %p\n", 1+TESTS-(++numdead), off);
}
printf("numfeed is at %p\n",&numfeed);
printf("recurse is at %p\n",&recurse);
}