C程序的堆栈和堆内存

2018-06-28 14:04:43

我试图理解CPU在跟踪程序堆栈/堆分配中的作用。

读一些材料，我遇到了这个：

堆栈区域传统上与堆区相邻并朝相反的方向增长; 当堆栈指针遇到堆指针时，空闲内存耗尽。

堆栈和堆指针是否存储在程序特定的寄存器中？

如果堆栈指针指向栈顶，并且（我假设）堆栈指针指向堆栈的末尾，那么这些指针在不覆盖内存（溢出）的情况下会如何满足？

这在现代系统中如何工作？

堆栈和堆指针是否存储在程序特定的寄存器中？

基于堆栈的体系结构（代表当前使用的绝大多数CPU）的CPU具有特殊的堆栈指针寄存器。这是可能的，因为堆栈本质上不会被分割。因此，一个单一的指针就足够了。

没有“堆指针”这样的事情，因为堆可能是一个零碎的数据结构。堆分配器保留一个特殊的内存片段表供分配，并在程序分配和释放内存时进行调整。内存管理器还保存一个指向从堆中分配的最高地址的指针。

如果堆栈指针指向栈顶，并且（我假设）堆栈指针指向堆栈的末尾，那么这些指针在不覆盖内存（溢出）的情况下会如何满足？

由于堆栈指针不能在不引起错误的情况下交叉，因此许多系统会将堆栈的大小限制到一定数量，并确保内存分配器不会让堆栈的高点超过堆栈的上限。

注意：在支持并发的系统上，一次可能有多个活动的堆栈。在这种情况下，堆栈被设置为彼此相邻，并监视上限以检测堆栈溢出。这篇文章描述了检测堆栈溢出的技术。

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