栈（深入理解栈是什么）

2023-12-11 23:52

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本文主要是介绍栈（深入理解栈是什么），希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

这里写目录标题

- - 栈
  - - 概念
    - 栈的初始化
    - 栈的溢出
    - 函数的栈帧
    - 函数的返回

栈

概念

英文：stack，也叫做堆栈。
特点：先进后出。
栈的两个基本操作，也就是入栈和出栈。都是通过SP指针来维护。C语言中的函数的局部变量，传递的实参，返回的结果、编译器生成的临时变量都是保存在栈中。

栈的初始化

系统一上电，开始运行的都是汇编代码，在跳到第一个C语言函数运行之前，都要先初始化栈空间-----将栈指针指向内存中的一段空间，就完成了栈的初始化。
ARM处理器是使用SP寄存器和FP寄存器管理堆栈。
在LINUX环境下，栈的起始地址就是进程用户空间的最高地址，栈指针从高地址指向低地址增长。

栈的溢出

Linux中默认的每一个用户的进程时分配8MB的空间大小。

#include <stdio.h>
int main（void）
{char  a [ 8 *1024 *1024 ]；int  i ;……
};

这种情况下，数组a保存在栈中，占用了8MB的栈空间，那这样别的局部变量i就没有存储空间了，就会造成了栈溢出。

为了避免栈溢出：

尽量不要使用的大的数组；
函数的嵌套层数不宜过深。

函数的栈帧

函数的栈帧除了保存局部变量与实参，还用来保存函数的上下文。每每调用过一次函数便会创建一个栈帧。
当函数运行完毕，栈帧将会销毁。

简单来说，就是使用EBP和ESP（被调用函数指针，总是指向函数栈顶）指针：
在这里插入图片描述

#include<stdio.h>int add(int a, int b)
{int c = 0;c = a + b;return c;
}int main()
{int a = 1;int b = 1;int sum;sum = add(a, b);return 0;
}

在这里插入图片描述

使用护当前ebp：
由于我们马上要创建新的栈帧空间，因此ebp和esp都得将变动，为了能够让我们调用完add函数后还能让ebp回到当前位置我们需要对ebp的值进行保护，即将此时ebp的值压入栈（至于为什么不需要保护esp，看到后面你就能明白）
创建所需调用函数的栈帧空间
令ebp指向当前esp的位置并根据add函数的参数个数，创建一个大小合适的空间。

3. 创建空间

4. 保存局部变量
将add函数中创建的变量"int c = 0"放入刚刚开辟的栈帧空间中
参数运算
根据形参与局部变量，进行对应的运算，这里执行"c = a +b", 得到 c = 2,放入刚才c对应的位置。

到这里，函数执行过程就结束了。

函数的返回

1.存储返回值
现在我们已经达成了目的"add(a,b)“,要将之前创建的add的函数栈销毁，以使得我们能够回到main函数中正常执行，而在销毁add的函数栈帧前我们的main函数可还没有拿到运算结果，因此我们需要先将需要返回的值存储起来，存储的位置就是前面提到的eax寄存器，这里"return c”,我们将c的值放到eax寄存器中。
在这里插入图片描述