堆栈为什么会溢出

只看该作者 · 2013-10-13 22:31

如题，能否举个例子，什么情况下才会溢出呢。溢出的解决办法。

只看该作者 · 2013-10-14 09:20

本帖最后由 aozima 于 2013-10-14 09:23 编辑

栈溢出

int main()

{

    char buffer[1024*1024*128];  //仅适用于单片机环境

    for(i=0; i<sizeof(buffer); i++)

    {

        buffer[i] = i

    }



    return 0;

}

堆溢出

复制

int main()

{

    char * p = malloc(100);

    for(i=0; i<200; i++)

    {

        p[i] = i

    }



    return 0;

}

只看该作者 · 2013-10-14 09:58

常言所说的堆栈溢出，就是指栈溢出。
使用 malloc(); 函数是动态分配内存堆区的空间，一般的程序如没用这个，就不存在堆溢出。
栈溢出：
栈空间是预设的，它通常用于存放临时变量，如果你在函数内部定义一个局部变量，空间超出了设置的栈空间大小，就会溢出。不仅如此，如果函数嵌套太多，也会发生栈溢出，因为函数没有结束前，函数占用的变量也不被释放，占用了栈空间。
解决办法：恰当的设置栈空间大小。分析代码，评估在哪个环节，使用的临时变量字节数最大，所设置的栈空间必须大于此。也可以将大的变量在全局进行定义，它就不占用栈区空间。

只看该作者 · 2013-10-14 10:20

江枫渔火发表于 2013-10-14 09:58
常言所说的堆栈溢出，就是指栈溢出。
使用 malloc(); 函数是动态分配内存堆区的空间，一般的程序如没用这个 ...

路过的菜鸟问一下。。。数组越界是不是算堆溢出？

像我们平时用keil，一般不会注意去分配堆栈空间，是不是由编译器来配置默认的堆空间和栈空间，如果我们需要自己来分配堆空间和栈空间，是不是在单片机一开始使用汇编来配置？

只看该作者 · 2013-10-14 11:42

南宫云明发表于 2013-10-14 10:20
路过的菜鸟问一下。。。数组越界是不是算堆溢出？

像我们平时用keil，一般不会注意去分配堆栈空间，是不 ...

数组越界跟栈溢出是两个不同概念

数组越界：首先这是说明已经定义了一个数组，你在引用这个数组的单元的时候，超出了这个数组元素的个数。
比如你定义了一个具有10个单元的数组 a[10]，你使用a[100]=10,就是数组的范围超出原来定义的了。
好比你拿了10个杯子装了10杯酒，但是你要拿那第11杯酒，就根本不存在，这就是错误。

栈溢出：首先说明，在定义（分配）这个局部变量的时候，就已经不成功了，执行这个操作的时候，系统发现已经没有足够的空间给你定义局部变量了。也就是你在定义数组的时候已经出问题了，至于你越不越界都不重要了。

平时用KEIL是不太关心堆栈分配，是因为做的东西对资源要求不严，随随便便就能满足要求。但代码一大，资源就要紧张，一来考虑优化代码，二来也考虑调整内存分布，实际上堆栈的分配有两个含义，一个是起点在哪？二个是长度多少字节？在KEIL中有一部分内幕被封装掩盖了，但是使用默认的启动文件也可以找到蛛丝马迹。

keil新建工程的时候，选择完芯片，就会提示是否复制启动文件，选择是，可以参考这个启动文件(汇编的)修改栈设置。

只看该作者 · 2013-10-14 11:52

数组越界在编译的时候会出错。你必须纠正才能编译出你的东西。
堆栈溢出在编译的时候不一定算是个错误，可能只是个警告，你可以编出个东西，而且烧录进去板子了，有时运行起来也觉得正常，但在运行到溢出的位置的时候，就会出现莫名其妙的问题的了。

只看该作者 · 2013-10-14 12:45

aozima 发表于 2013-10-14 09:20
栈溢出堆溢出

话说堆溢出我看好像就是数组越界吧。。。

只看该作者 · 2013-10-14 13:17

江枫渔火发表于 2013-10-14 11:42
数组越界跟栈溢出是两个不同概念

数组越界：首先这是说明已经定义了一个数组，你在引用这个数组的单 ...

讲的很详细，受教了。

只看该作者 · 2013-10-14 15:25

好比水满了会溢出

只看该作者 · 2013-10-14 15:48

本帖最后由江枫渔火于 2013-10-14 16:01 编辑

南宫云明发表于 2013-10-14 12:45
话说堆溢出我看好像就是数组越界吧。。。

你理解错误了，堆这种东西，其实是内存中剩余的空间。内存里，分配给了静态区(全局变量与静态局部变量)，代码区，栈区，堆区。你所说的数组，通常都不是在堆区的东西。

如果你没有使用动态内存分配，那意味着，当你编译完你的程序后，你的代码有多少，占用了多少内存，以及每个符号在内存的哪个位置都是已经确定了。你没有用到的那部分内存空间，单片机运行一辈子都不会用到。对单片机程序中每一处将用到多少内存都是确定的。

数组若为全局变量，则是在静态区，数组若为局部变量，则是在栈区。可以这么理解：数组越界，仅仅是一小块变量的越界，而栈溢出，则是一个内存区域的越界。

越界与溢出有着类似的意思，但是需要知道参照为何物？越了什么界限？知道这一点你就分清楚了。

堆，是闲散内存，在代码里被动态分配，自然闲散内存的总空间也有限，使用堆的时候，就是申请一块连续的内存区域，并绑定到一个符号上，通常会是数组，或结构，或者结构数组，总之，堆的作用是存放大量数据的。用完之后要手动释放，不然堆的空间就越来越小，最后就无法动态分配内存~内存不足而爆机~

刚刚说到堆是内存的剩余空间，是说除了其他用到的确定的内存，用不到的内存都可以划到堆里面去。

堆栈溢出不代表内存不足，而是你用到的超出了预设，而你预设的可能还没有全部。

举个例子，就像你做预算一样，如果你有1000块钱，而你原计划零花500，实际你花的超出了，但是其实你有1000块的哟，你只要把你的预算调高一点，就可以花了。如果调到1000，你还是超了，那就真的是内存不足了。换个大点的。要不就省吃俭用，节省点？

只看该作者 · 2013-10-14 17:17

江枫渔火发表于 2013-10-14 15:48
你理解错误了，堆这种东西，其实是内存中剩余的空间。内存里，分配给了静态区(全局变量与静态局部变量)， ...

哦~~~说到最后还是有点模糊，我消化消化，不过还是很有帮助。。

只看该作者 · 2013-10-14 17:25

好像有很多台系的芯片都只有几级的硬件堆栈（hardware stack），而且没有软件堆栈，只要你调用嵌套多一点都会溢出.
记得PIC16C56只有两级堆栈，如果你在while(1)里调用按键程序，按键子程序里调用了按键扫描程序，在扫描程序里你调用了延时程序，很不幸，你溢出了，后果很严重，哈哈……

只看该作者 · 2013-10-14 17:46

wolension 发表于 2013-10-14 17:25
好像有很多台系的芯片都只有几级的硬件堆栈（hardware stack），而且没有软件堆栈，只要你调用嵌套多一点都 ...

栈不是只是SP自增加就行么，进入子函数之前保存PC然后保存上下文。
为什么要设计这样复杂无用的分层结构，是不是只是栈空间太小导致的假象。

只看该作者 · 2013-10-14 23:24

没听说分级栈，只知道ARM有几种处理器模式，会有不同的栈，栈的方向有的是自增，有的是自减。

只看该作者 · 2013-10-15 08:40

chenbb8 发表于 2013-10-14 17:46
栈不是只是SP自增加就行么，进入子函数之前保存PC然后保存上下文。
为什么要设计这样复杂无用的分层结构 ...

有些芯片是SP用户是看不到的，也没有PUSH，POP之类的指类，你可以去看下PIC16C56的datasheet,你的PC和上下文保存到在哪里去，即使你自行保存了，那应该也是用goto而不是call，因为嵌套call超过两层肯定是溢出的。
程序分层在实际应用中很常见吧? 之前只是举个例子，难道你所有的功能都在主循环中实现而不写子程序？
我觉得程序嵌套很正常。

只看该作者 · 2013-10-15 09:52

wolension 发表于 2013-10-15 08:40
有些芯片是SP用户是看不到的，也没有PUSH，POP之类的指类，你可以去看下PIC16C56的datasheet,你的PC和上 ...

没用过这么怪的芯片，中断算不算是调用，如果在while(1)里调用了一个子程序，接着中断发生了，进入了ISR会不会溢出。

如果只是嵌套层次的问题的话，可以用参数宏或者inline函数来绕过去，不过这样子的话函数都要写在头文件里了。
解决的办法是将函数写到xxx_pkg.h中，然后被包含都普通的接口头文件中，再在接口头文件中声明函数，应该就可以达到隐藏的目的了。不过这方法貌似宏无法这样声明。

只看该作者 · 2013-10-15 09:54

前提是这个编译器支持inline，这么落后的架构在语言特性上估计也很落后~

只看该作者 · 2013-10-15 09:58

本帖最后由 chenbb8 于 2013-10-15 10:00 编辑

想了下参数宏的话，也许可以在pkg头文件中定义#define A_PKG(d) ……，然后再在接口头文件中定义一个接口宏
如
/***********
一堆一堆的说明
*************/
#define A(d) A_PKG(d)

这里的xxx_PKG.h可以用来代替C文件，定义宏的时候使用do{}while(0)这种结构，就可以在里面定义局部变量了。

堆栈为什么会溢出

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