堆棧和堆內存的C程序

Question

我試圖了解CPU在跟蹤程序堆棧/堆分配中的作用。

閱讀一些材料，我發現了這個：

堆棧區域傳統上與堆區域相鄰並向相反方向增長; 當堆棧指針遇到堆指針時，可用內存耗盡。

堆棧和堆指針是否存儲在程序特定的寄存器中？

如果堆棧指針指向堆棧的頂部，並且（我假設）堆指針指向堆的末尾，這些指針如何在不覆蓋內存（溢出）的情況​​下滿足？

這在現代系統中如何工作？

Answer 1

堆棧和堆指針是否存儲在程序特定的寄存器中？

基於堆棧的體系結構的CPU（代表當今使用的絕大多數CPU）具有堆棧指針的特殊寄存器。 這是可能的，因為堆棧本質上不會碎片化。 因此，單個指針就足夠了。

沒有“堆指針”之類的東西，因為堆可能是碎片化的數據結構。 堆分配器保留一個可用於分配的特殊內存片段表，並在程序分配和釋放內存時對其進行調整。 內存管理器還保留指向從堆分配的最高地址的指針。

如果堆棧指針指向堆棧的頂部，並且（我假設）堆指針指向堆的末尾，這些指針如何在不覆蓋內存（溢出）的情況​​下滿足？

由於堆棧指針不能在不引起錯誤的情況下交叉，因此許多系統將堆棧的大小限制為一定數量，並確保內存分配器不會讓堆的高點超過堆棧的上限。

注意：在支持並發的系統上，一次可能有多個活動堆棧處於活動狀態。 在這種情況下，堆棧彼此相鄰設置，監控上限以檢測堆棧溢出。 這篇文章描述了檢測堆棧溢出的技術 。