Question

我只是想更好地了解堆栈在地址空间中的含义（即你有代码/文本，堆，数据和堆栈）

基本上我的理解是堆栈包含局部变量，但是数据包含什么和堆栈包含什么之间的区别是什么？也不是数据变量？

如果程序对函数的递归调用a（）是否意味着对于每个递归级别都有一个新的堆栈？

Answer 1

堆栈通常与数据的使用和管理方式不同。虽然非局部变量本身通常具有已知的特定内存位置，但堆栈上的内容是相对于寄存器（堆栈指针或基指针或其他类似内容）找到的。

堆栈通常包含局部变量，传递的参数和用于管理堆栈本身的控制信息。

而且，如果你进行递归调用，你就不会得到一个新的堆栈，只是一个新的堆栈框架。一个框架是与当前堆栈深度相关的堆栈块（无论是这是通过递归或只是常规函数调用）。这就是使递归成为可能的原因，即给定深度的变量与其他深度的变量无关。

请记住，这完全取决于架构。我上面的描述是一个常见的情况，但是有一些架构，其中堆栈的执行方式不同，例如SPARC，System z和RCA1802。

可以找到更多详细信息here（框架如何工作）和here（奇怪的堆栈）。

Answer 2

首先，澄清一点。堆栈不一定在DRAM中。它们只是一种可以在任何存储器中形成的结构：DRAM，高速缓存，磁盘。

要理解堆栈，首先应该了解什么是堆栈。它就像一堆托盘，使它成为堆栈的属性是：

您只能访问堆栈的顶部元素
它是Last In First Out，也就是说，当您从堆栈中获取数据时，您将获得最后存储在堆栈中的数据。

将某些内容存储在堆栈中的行为称为PUSH，将其删除称为POP。假设我对空堆栈执行以下操作：

PUSH A
PUSH B
PUSH C

然后堆栈将包含

C - Top
B
A

现在如果我执行POP（注意这里没有操作数），它将返回C并且堆栈将包含

B -- top of stack
A

因此处理器中的堆栈只是上述算法的硬件实现。

寄存器包含名为堆栈点的堆栈顶部的地址 ISA（指令集架构）提供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。调用函数时，新调用函数的局部变量的变量将被压入堆栈。

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 
}

我希望以上有所帮助。

Answer 3

以下程序应该可以帮助您了解正在发生的事情。您将看到text，bss，heap和stack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);
}

DRAM中的堆栈是什么（在递归过程中会发生什么）？

3 个答案: