栈大小和内存分部问题

今天面试问了一个栈大小问题，问过两次内存的结构问题，都没有答好，这次要弄清楚才行。

栈大小是有默认值的，如果申请的临时变量太大的话就会超过栈大小，造成栈溢出。

编译期限制栈大小，和系统限制栈深度根本是两回事。系统限制栈深是限制进程主线程的栈深，限制的是整个函数调用链的最大栈深，这个栈深是函数调用链上各个函数栈帧大小之和。编译期限制栈大小是限制单个函数栈帧的大小。

一、修改栈大小

栈的大小可以修改的。在应用程序我们经常需要定义大的数组，数组定义成局部变量非静态变量，那么数组就会在栈上分配，当数组超过默认栈的大小时，会引起非常内存访问。那么如何修改系统默认的栈的大小呢。

一般，在Unix-like平台，栈的大小不是由程序自己来控制的而是由环境变量来控制的，所以就不能通过设置编译器（像gcc)的任何编译标志来设置栈的大小；在windows平台下，栈的大小的信息是包含在可执行文件中的。它可以在Visual C++的编译过程中设置，但是在gcc中是不可行的。

方法为

项目->属性->链接器->系统->堆栈保留大小

注：这里填的是字节数

 

在一般情况下， 不同平台默认栈大小如下(仅供参考)

SunOS/Solaris 8172K bytes (Shared Version)

Linux 10240K bytes

Windows 1024K bytes (Release Version)

AIX 65536K bytes

如果定义大数组的情况下，那就需要修改默认的栈大小，下面给出几个平台的修改方法：

1．SunOS/Solaris系统：

limit # 显示当前用户的栈大小 

unlimit # 将当前用户的栈大小改为不限制大小

setenv STACKSIZE 32768 #设置当前用户的栈大小为 32M bytes

 

2．Linux系统：

ulimit -a #显示当前用户的栈大小

ulimit -s 32768 #将当前用户的栈大小设置为32M bytes

 

3. Windows (在编译过程中的设置)：

1). 选择 "Project->Setting".

2). 选择 "Link".

3. 选择 "Category"中的 "Output".

 

4. 在 "Stack allocations"中的"Reserve:"中输栈的大小，例如： 32768 

在 Visual Studio 开发环境中设置此链接器选项

• 打开此项目的“属性页”对话框。有关详细信息，请参见设置 Visual C++ 项目属性。
• 单击“链接器”文件夹。
• 单击“系统”属性页。
• 修改下列任一属性：
  • 堆栈提交大小
  • 堆栈保留大小 

问题解答：

方法一：STACKSIZE   定义.def文件

 

     语法：STACKSIZE reserve[,commit]

     reserve：栈的大小；commit：可选项，与操作系统有关，在NT上只一次分配物理内存的大小

 

方法二：设定/STACK

     VC6.0修改：

     打开工程，依次操作菜单如下：Project->Setting->Link，在Category 中选中Output，然后

在Reserve中设定堆栈的最大值和commit。

注意：reserve默认值为1MB,最小值为4Byte；commit是保留在虚拟内存的页文件里面，它设置的较

大会使栈开辟较大的值，可能增加内存的开销和启动时间

二、堆大小

堆大小是可以自己申请的，只要不超过内存都是可以的。

对于堆来讲，频繁的malloc/free（new/delete）势必会造成内存空间的不连续，从而造成大量的碎片，使程序效率降低（虽然程序在退出后操作系统会对内存进行回收管理）。对于栈来讲，则不会存在这个问题。

三、C程序内存分配

C程序一般分为

1.程序段:程序段为程序代码在内存中的映射.一个程序可以在内存中多有个副本.

2.初始化过的数据:在程序运行值初已经对变量进行初始化的

3.未初始化过的数据:在程序运行初未对变量进行初始化的数据

4.堆(stack):存储局部,临时变量,在程序块开始时自动分配内存,结束时自动释放内存.存储函数的返回指针.

5.栈(heap):存储动态内存分配,需要程序员手工分配,手工释放.

6.文字常量区—常量字符串就是放在这里的。程序结束后由系统释放

 

附程序分布图:

这是一个前辈写的，非常详细
//main.cpp
  int a=0;    //全局初始化区
  char *p1;   //全局未初始化区
  main()
  {
   int b;栈
   char s[]="abc";   //栈
   char *p2;         //栈
   char *p3="123456";   //123456\0在常量区，p3在栈上。
   static int c=0；   //全局（静态）初始化区
   p1 = (char*)malloc(10);
   p2 = (char*)malloc(20);   //分配得来得10和20字节的区域就在堆区。
   strcpy(p1,"123456");   //123456\0放在常量区，编译器可能会将它与p3所向"123456"优化成一个地方。
}

3.1 申请效率的比较：

栈:由系统自动分配，速度较快。但程序员是无法控制的。
堆:是由new分配的内存，一般速度比较慢，而且容易产生内存碎片,不过用起来最方便.
另外，在WINDOWS下，最好的方式是用Virtual Alloc分配内存，他不是在堆，也不是在栈,而是直接在进

程的地址空间中保留一块内存，虽然用起来最不方便。但是速度快，也最灵活。
3.2 堆和栈中的存储内容
栈：在函数调用时，第一个进栈的是主函数中后的下一条指令（函数调用语句的下一条可执行语句）的

地址，然后是函数的各个参数，在大多数的C编译器中，参数是由右往左入栈的，然后是函数中的局部变

量。注意静态变量是不入栈的。
当本次函数调用结束后，局部变量先出栈，然后是参数，最后栈顶指针指向最开始存的地址，也就是主

函数中的下一条指令，程序由该点继续运行。
堆：一般是在堆的头部用一个字节存放堆的大小。堆中的具体内容由程序员安排。
3.3 存取效率的比较

char s1[]="aaaaaaaaaaaaaaa";
char *s2="bbbbbbbbbbbbbbbbb";
aaaaaaaaaaa是在运行时刻赋值的；
而bbbbbbbbbbb是在编译时就确定的；
但是，在以后的存取中，在栈上的数组比指针所指向的字符串(例如堆)快。