人们谈论什么是栈和堆以及它们之间的区别。但是我很好奇，如果CPU不支持堆栈和堆结构，那么C可以在没有堆栈和堆的情况下正常运行吗？
答案 0 :(得分：8)
不，不是。让我们先覆盖一下堆，很简单。
不提供任何种类的堆的实现只需要在尝试调用NULL（或任何其他内存分配函数）时返回malloc。根据标准，这是完全可以接受的行为。
就堆栈而言，它也不需要提供一个。 ISO C11完全零次提到“堆栈”一词。
实现 需要做的只是简单地为标准中指定的所有内容提供一个正确的“虚拟机”。当然，没有堆栈将非常困难，但并非没有可能。在极端情况下，没有什么可以说不能简单地递归地内联每个函数调用。那会使用大量的代码和特定于函数的数据空间，但这当然是可行的。
但是，可能是可以说服我迁移到另一种架构的东西，该架构具有 堆栈（就此而言，还有堆）。
已经说过，即使架构既不提供堆也没有提供堆栈，这两者都可以在基本内存I / O操作中构建。实际上，我少年时代最早使用的计算机之一就是RCA 1802 CPU，它没有专用的堆栈。它甚至没有call或ret指令。
然而，使用SCRT（标准调用和返回技术），它可以很好地处理子例程和堆栈（对于“ well”一词的定义）。有关这个美丽事物（或怪异的事物，取决于您的观点）以及其他一些不寻常的体系结构的更多详细信息，请参见here。
IBM Z（又称System z，zSeries，无论他们本周称其为什么）实际上都有一个堆（各种各样，可以从OS分配内存），但是没有堆栈。它实际上通过使用此堆内存以及某些寄存器（类似于以上链接中引用的RCA芯片）来实现链接列表堆栈，这意味着函数序言使用STORAGE OBTAIN分配本地函数存储器，而Epilog释放它与STORAGE RELEASE。
无需赘言，每个功能的序言和结尾都添加了很多额外的代码。
答案 1 :(得分：5)
C11标准（请参见n1570）都不需要堆栈和堆，如其他答案所述。但是，实际上，两者都是有用的。
关于call stack，这很常见，但可能会“避免”：
某些optimizing compilers可能足够聪明（特别是在整个程序优化或链接时优化中），可以检测到整个程序不需要任何程序的情况（简单的这种情况是一个没有函数指针且没有递归的完整程序：在这种情况下，每个“调用帧”都可以在编译时静态分配）。而且许多优化的编译器都是inlining的一些调用（有效地消除了这些调用的调用堆栈的需要），即使对于未标记为inline的函数也是如此。
当今许多处理器（x86或x86-64，AVR，SPARC，ColdFire，即mc68K ...）硬件调用堆栈（例如，一些“ stack pointer” register，已知为函数调用）。在那些没有这样的硬件堆栈指针的主机上（例如IBM Z series大型机，PowerPC，MIPS，RISC-V或也许ARM），{ {3}}（或calling convention）可能通常专用于某些寄存器，以充当堆栈指针的角色。 BTW，C甚至可以在理论上为ABI（没有任何寄存器或堆栈指针）实现。
可以想象一个编译器使用random-access machines来避免调用栈（实际上是在某个或某些堆中“分配”一些“调用帧”，也许借助某些{{ 3}}）。 Appel的旧书continuation-passing style详细解释了这个想法。我不能指定任何C编译器来执行此操作，但是标准允许这种方法。而且，如果您将某些编译器从C编码为SML（或某些Lisp），则可能会有这样的编译器。
关于C堆，malloc函数可能总是失败，并且仍然符合标准。 garbage collector，但最快。另外，C标准允许独立的实现完全没有任何malloc。
如果您寻求C几乎需要的功能，我将研究二进制表示形式。我倾向于认为，为十进制计算机（如旧的Compiling with Continuations）或三元计算机（如I claim that such a malloc is useless）实现C11编译器是非常不切实际的（但原则上是可行的，因为您可以“ IBM 1620”是三进制或十进制的二进制计算机；全部为Setun。但是，您只会在博物馆中找到这样的旧计算机（1950年代末期，1960年代初），它们在C发明之前就消失了。
顺便说一句，在emulate和Turing-complete（和ALGOL）实现中存在调用堆栈和堆，这比C早了几十年。
答案 2 :(得分：2)
C语言需要（如chqrlie所指出的）某种机制来实现自动存储并跟踪函数调用返回点。实际上，这总是一个堆栈。但这不需要堆。
仅当使用malloc之类的库函数时才使用堆；不是靠C语言本身。实际上，堆没有任何魔术-您可以用纯C语言编写malloc和free。它只有一大块static内存，并且有一种算法可以从该块中分配空间
您问“如果CPU不支持堆栈和堆结构”，该怎么办？ 好吧，堆栈和堆只是由内存和指针构建的。我认为您不会找到任何可以视为不具备此功能的“ CPU”的处理器的示例。