什么是C++的堆棧指引

今天就跟大家聊聊有關什么是C++的堆棧指引，可能很多人都不太了解，為了讓大家更加了解，小編給大家總結了以下內容，希望大家根據這篇文章可以有所收獲。

　　我們經常會討論這樣的問題：什么時候數據存儲在堆棧(Stack)中，什么時候數據存儲在堆(Heap)中。我們知道，局部變量是存儲在堆棧中的；debug時，查看堆棧可以知道函數的調用順序；函數調用時傳遞參數，事實上是把參數壓入堆棧，聽起來，堆棧象一個大雜燴。那么，堆棧(Stack)到底是如何工作的呢？本文將詳解C/C++堆棧的工作機制。閱讀時請注意以下幾點：

　　1）本文討論的編譯環境是VisualC/C++，由于高級語言的堆棧工作機制大致相同，因此對其他編譯環境或高級語言如C#也有意義。

　　2）本文討論的堆棧，是指程序為每個線程分配的默認堆棧，用以支持程序的運行，而不是指程序員為了實現算法而自己定義的堆棧。

　　3)本文討論的平臺為intelx86。

　　4）本文的主要部分將盡量避免涉及到匯編的知識，在本文最后可選章節，給出前面章節的反編譯代碼和注釋。

　　5）結構化異常處理也是通過堆棧來實現的(當你使用try…catch語句時，使用的就是c++對windows結構化異常處理的擴展)，但是關于結構化異常處理的主題太復雜了，本文將不會涉及到。

從一些基本的知識和概念開始

　　1)程序的堆棧是由處理器直接支持的。在intelx86的系統中，堆棧在內存中是從高地址向低地址擴展（這和自定義的堆棧從低地址向高地址擴展不同），因此，棧頂地址是不斷減小的，越后入棧的數據，所處的地址也就越低。

　　2)在32位系統中，堆棧每個數據單元的大小為4字節。小于等于4字節的數據，比如字節、字、雙字和布爾型，在堆棧中都是占4個字節的；大于4字節的數據在堆棧中占4字節整數倍的空間。

　　3)和堆棧的操作相關的兩個寄存器是EBP寄存器和ESP寄存器的，本文中，你只需要把EBP和ESP理解成2個指針就可以了。ESP寄存器總是指向堆棧的棧頂，執行PUSH命令向堆棧壓入數據時，ESP減4，然后把數據拷貝到ESP指向的地址；執行POP命令時，首先把ESP指向的數據拷貝到內存地址/寄存器中，然后ESP加4。EBP寄存器是用于訪問堆棧中的數據的，它指向堆棧中間的某個位置（具體位置后文會具體講解），函數的參數地址比EBP的值高，而函數的局部變量地址比EBP的值低，因此參數或局部變量總是通過EBP加減一定的偏移地址來訪問的，比如，要訪問函數的第一個參數為EBP+8。

　　4)堆棧中到底存儲了什么數據？包括了：函數的參數，函數的局部變量，寄存器的值（用以恢復寄存器），函數的返回地址以及用于結構化異常處理的數據（當函數中有try…catch語句時才有，本文不討論）。這些數據是按照一定的順序組織在一起的，我們稱之為一個堆棧幀（StackFrame）。一個堆棧幀對應一次函數的調用。在函數開始時，對應的堆棧幀已經完整地建立了（所有的局部變量在函數幀建立時就已經分配好空間了，而不是隨著函數的執行而不斷創建和銷毀的）；在函數退出時，整個函數幀將被銷毀。

　　5)在文中，我們把函數的調用者稱為caller（調用者），被調用的函數稱為callee（被調用者）。之所以引入這個概念，是因為一個函數幀的建立和清理，有些工作是由Caller完成的，有些則是由Callee完成的。

看完上述內容，你們對什么是C++的堆棧指引有進一步的了解嗎？如果還想了解更多知識或者相關內容，請關注億速云行業資訊頻道，感謝大家的支持。