物理内存中的堆和栈在哪里？

Question

我通过谷歌搜索了解了堆栈(Heap & Stack)的概念和区别, 但我还想了解其他方面的问题。

1. 堆和栈在物理内存中的位置是什么？

2. 它们的大小是多少？例如，如果我使用12GB记忆体，那么堆的大小是多少？栈的大小又是多少？

3. 是谁创造了这两种不同的概念？

4. 我可以操纵堆和栈的分配吗？如果它们各占内存的50％（如果在我的情况下堆占用了6GB内存，则栈也占用了6GB内存），我可以调整它们的大小吗？

- creator

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请每次只提一个问题。 - Lightness Races in Orbit

在现代PC类型的系统上，如Windows、Mac OSX和Linux，所有内存（无论它被称为堆栈、堆或其他任何东西）都是虚拟内存，其中的部分可能映射到物理内存，而其他部分可能被交换到磁盘。此外，回答您的一个问题，堆栈内存是每个进程的。 - Some programmer dude

没有所谓的“位置”。RAM 就是 RAM，所有东西都可以在任何地方。 - deviantfan

@JoachimPileborg 你的意思是每个线程。通常是这样的。或者协程。噢，不好了。 - sehe

我不知道为什么有一种趋势关闭与计算机科学相关的问题..这个社区是关于什么的？是关于烹饪还是其他什么？ - Meto

Answer 1

正如标题所说，堆和栈在物理内存中的位置在哪里？

自从CPU拥有MMUs以在虚拟内存和物理内存之间添加一层间接性以来，堆和栈就可以出现在物理内存的任何地方。自从现代操作系统实现了ASLR以来，堆和栈也可以出现在虚拟内存的任何地方。

它们的大小如何？例如，我在我的台式电脑上使用了12 GB的内存，那么堆有多大？栈有多少大小？

两者都是按需启动并逐渐增长的。在Unix上，最大栈大小由ulimit -s设置，而堆大小受ulimit -d限制。您可以使用ulimit -a查看Unix OS默认设置的限制。

这两种不同类型的概念是由谁创建的？

我敢打赌这至少可以追溯到1960年代。维基百科有一个来自1960年的参考资料。

4. 如果堆和栈每个占用50％的内存（如果在我的情况下堆占用6GB内存，栈也占用6GB内存），我能否操纵堆栈的分配？我能调整它们的大小吗？

正如已经提到的，它们会自行调整大小，更准确地说，它们会根据操作系统和用户设置的限制按需增长。如果您正在使用Unix和bash，请参阅ulimit的帮助文档。

- Pascal Cuoq

Answer 2

1. 它可以到处存在。即使在物理内存之外，因为在应用程序方面没有这样的东西。用户空间中的所有内容都使用虚拟内存，可以映射到RAM或HDD上的交换区域。这里没有任何确定的假设，抱歉。

2. 它们都是动态增长的，区别在于速度和大小限制：

• 堆栈通常被认为较慢。它根据应用程序要求进行分配。它的大小与RAM的数量相同，甚至更大（分页）。

• 堆栈要快得多，因为它通过简单移动堆栈指针来“分配”。它通常有大小限制。例如，在C++中，此限制在编译阶段设置（GCC上的ulimit -s，MSVC上的/STACK:reserve，/STACK:reserve,commit）。

栈通常比较小，很容易溢出（这就是我们所说的堆栈溢出）。例如，在C++中，您很可能无法执行以下操作：

int main()
{
    int large_array[1000000];
    return 0;
}

因为：

While this is perfectly fine:

int main()
{
    int* large_array = new int[1000000]; //allocated from heap
    return 0;
}

3. 一些非常聪明的人。

4. 仔细阅读1-3点，你就会知道答案。

- Mateusz Grzejek