运行时堆栈溢出

Question

如果编译器在运行前计算了所需堆栈的大小，那么堆栈溢出是如何发生的呢？编译器是否会在编译时计算整个程序所需的堆栈总内存量？

- Streamline Astra

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编译器的计算过程中可能会出现堆栈溢出。我认为典型的编译器不会进行这种计算。 - MikeCAT

计算机只有那么多的“堆栈空间”。如果由于某种原因（无限递归，越界访问数组，其他未定义行为）在程序中使用了超过该空间的空间，则会发生堆栈溢出。 - NathanOliver

如果编译器在运行时之前计算所需的堆栈大小，除了最简单的情况外，它实际上无法做到这一点。 - drescherjm

编译器不会计算堆栈的大小，为什么要这样做呢？可用堆栈内存的大小可能会在一次运行和另一次运行之间发生变化。 - Yksisarvinen

“如果我的假设正确，为什么事实与我的假设相矛盾？”这个问题的答案通常是假设是错误的。 - molbdnilo

Answer 1

不行。

编译器只能在非常有限的程度上了解运行时发生的情况。例如，它无法判断执行以下函数所需的栈大小：

void foo() {
    int x = 0;
    std::cin >> x;
    if (x == 42) foo();
}

栈是一种有限资源，如果超过了它的极限，就会出现栈溢出（stackoverflow）。

- 463035818_is_not_a_number

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我的问题是，针对这些异常情况是否有预防措施？也许可以分配到堆中？ - Streamline Astra

@StreamlineAstra 但是，通常情况下你无法确定哪些函数以何种顺序被调用，因此你无法防止堆栈溢出。理论上来说，你可以做到，但由未知事件决定的程序流程会使其变得困难。 - Ted Klein Bergman

Answer 2

考虑这个非常简化的示例函数（伪代码）：

 void Foobar(long nested) {
    if( --nested >= 0)
        Foobar(nested);
 }

每次调用都会将（至少）返回地址推入堆栈。

问题：你需要多少内存？

确切地说，这就是原因。

- JensG

Answer 3

编译器通常可以知道每个函数所需的堆栈内存大小，但编译时无法知道哪些函数将被调用。因此，可能会出现超出堆栈内存的函数调用堆栈。

此外，堆栈内存可以在进程或线程之间更改，因此编译器不知道编译时的限制。

最后，您可以在堆栈上动态分配内存。这是通过递归或使用C中的alloca等调用完成的。

- Ted Klein Bergman