栈溢出是什么？

Question

什么是堆栈溢出错误？它很可能在哪些程序/编程语言中发生？在Web应用程序代码中发生的可能性不大吗？

- SREE

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http://en.wikipedia.org/wiki/Stack_overflow - David Basarab

Answer 1

来自维基百科：

在软件中，当调用堆栈使用过多内存时，就会发生堆栈溢出。在许多编程语言中，调用堆栈包含有限数量的内存，通常在程序开始时确定。

堆栈是一种数据结构，记录了程序子例程执行完成后应返回控制权的位置。随着调用子例程的推进，返回地址会被压入堆栈，当子例程执行完成后，返回地址将从堆栈中被弹出。如果存在许多子例程且堆栈没有足够的空间，则会发生堆栈溢出。

堆栈还用于存储局部变量，因此如果局部变量太大，则堆栈不足以存储它，这也会导致堆栈溢出。

维基百科包含了一个很好的图示，描述了当从名为DrawSquare的另一个子例程中调用DrawLine子例程时堆栈的情况，我希望这张图片能帮助更好地理解堆栈结构。

堆栈溢出的两个主要原因是：函数递归过深和堆栈变量过大。由于这些在几乎所有编程语言中都是常见术语，除了语言的复杂性之外，堆栈溢出也可能会发生。

Guffa贡献:堆栈与垃圾收集无关。现代应用程序具有较大的堆栈，这使得堆栈溢出的可能性稍微降低了一些，但除此之外并没有什么区别。

- victor hugo

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当然，这在脚本语言中是可能发生的。它们有一个调用堆栈，自然会溢出。 - Guffa

是的，在Java中可能会发生这种情况，例如在使用非常深层的递归时。 - victor hugo

编写一个没有良好退出条件的递归函数，在任何一种编程语言中都会导致栈溢出，无论是否有垃圾回收机制。 - Fredrik Mörk

栈和垃圾收集没有任何关系。现代应用程序的栈更大，这使得发生栈溢出的可能性稍微降低了一些，但除此之外没有任何区别。 - Guffa

@Fredrik Mörk - 嗯，除非它是尾递归的并且你的语言支持尾调用优化。;) - Edward Kmett

Answer 2

堆栈包含多个堆栈帧并存储在内存中。每次调用函数时，都会向堆栈添加一个新的堆栈帧。堆栈帧包含要传递给被调用函数的参数和返回地址，以便在被调用函数完成后，cpu 知道应该返回哪里，以便继续执行调用函数。堆栈帧还可以包含被调用函数的局部变量可以使用的内存。

在这个例子中，Main 函数调用了 WriteCustomerDetails，并且该函数又调用 PrintToConsole 来写出 WriteCustomerDetails 查找到的每个数据位：

'======= 堆栈顶部 ====================='
函数：PrintToConsole
参数：John Smith、34 Acacia Avenue、年龄 23
'-----------------------------------------------------------'
函数：WriteCustomerDetails
参数：John Smith
'-----------------------------------------------------------'
函数：Main
'====== 堆栈底部 ===================='

如果没有为堆栈预留足够的空间，则会发生堆栈溢出。通常，堆栈位于一个大的连续内存块中，因此不会被分成多个块，这意味着需要一个大内存块来存储它，这使运行时难以尝试增加为其保留的堆栈空间，如果它填满了。

堆栈溢出通常会在意外编写调用自身的函数时发生。有时，允许函数调用自身，只要函数中有一个 "if "或一些条件来停止调用。这称为递归函数。但是，如果没有停止并且函数不断调用自身，或者可能两个或更多函数互相调用，那么它们将非常快地耗尽所有堆栈内存。当没有剩余时，就会发生堆栈溢出并导致程序崩溃。

这种情况可能发生在任何程序中，它们不一定需要很复杂，并且可能会发生在运行网站的代码中。此外，它也可能发生在脚本语言中。

- Scott Langham

Answer 3

当你使用太多的堆栈空间时，就会发生堆栈溢出。通常有两种情况会导致这种情况发生：

第一种情况是代码中存在错误，导致递归循环没有退出。例如，一个属性从自身读取：

public int Length {
   get {
      return Length;
   }
}

第二种情况是当你有一个递归循环太深时。由于堆栈空间有限，你只能嵌套算法一定次数。如果你的算法嵌套过深，以至于在它退出之前耗尽了堆栈空间，就会发生堆栈溢出。例如：

public bool Odd(int value) {
   if (value == 0) {
      return false;
   } else {
      return !Odd(value - 1);
   }
}

如果您使用过大的值调用此方法，它将嵌套得太深，导致堆栈溢出。

- Guffa

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您提供的两个例子都因为递归而导致了堆栈溢出。不过，还有另一个相当简单的原因：如果在堆栈上分配的（本地）变量或函数参数太大，通常会发生这种情况，尤其是数组，详见http://en.wikipedia.org/wiki/Stack_overflow。请注意，我只翻译内容，不包括解释或其他信息。 - Dirk Vollmar

Answer 4

来自维基百科：

在软件中，当调用栈上使用了过多的内存时，会发生堆栈溢出。在许多编程语言中，调用栈包含有限的内存，通常在程序开始时确定。调用栈的大小取决于许多因素，包括编程语言、机器架构、多线程和可用内存量。当调用栈上使用了过多的内存时，就会导致堆栈溢出；通常会导致程序崩溃。1 这种软件错误通常由两种类型的编程错误之一引起。

- FerranB

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这不是我要找的答案。 - SREE

Answer 5

当你使用堆栈（duh...）并且存在内存分配/读取问题时，就会发生堆栈溢出。在“Web程序”中，正如你所说的（我假设你是在谈论HTML、PHP、JS），要么你不使用堆栈，要么所使用的语言不允许进行低级内存控制，从而避免这些问题。

- twolfe18

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缺乏对内存分配的控制并不会防止堆栈溢出。 - Dirk Vollmar

几乎每种编程语言都有一个调用堆栈，它是必需的，以便代码在子程序结束后返回到原来的位置。这个调用堆栈通常有一个固定的大小，因此如果调用太多的子程序而没有返回，堆栈就会变满并溢出。 - Kevin Panko

Answer 6

当分配给堆栈的内存耗尽时，系统将抛出堆栈溢出错误。

注意： 堆栈是一种只允许推入和弹出的内存。 您无法访问其中的值。 它遵循后进先出的原则。

- user9501432

Answer 7

当递归方法调用没有基础/终止条件时，堆栈逻辑结构过度充满时会发生堆栈溢出。在典型的程序中，您的原始变量（例如整数、浮点数等）存储在物理内存中，而您的方法调用存储在逻辑数据结构（如堆栈）中。堆栈以后进先出的顺序（LIFO）存储数据。

Main(){ 
 foo(3); 
 } 

 foo(n){
  if(n<1) // recursion with base condition that terminates when n<1
   return;
  else foo(n-1); 
  print ('Hello' + n);
 }

如果没有基本条件if(n<1) return，方法foo(n)将递归调用自身，直到堆栈中没有更多空间，因此会出现堆栈溢出。

- karto