使用Visual Studio确定堆栈空间

Question

使用Visual Studio确定堆栈空间

cvisual-studiomemorymemory-managementstack

8

我正在使用Visual Studio 2005中的C编程。我有一个多线程程序，但这里并不是特别重要。

如何确定（大约）我的线程使用了多少堆栈空间？

我计划使用的技术是将堆栈内存设置为一些预定值，例如0xDEADBEEF，运行程序很长时间，暂停程序并调查堆栈。

如何使用Visual Studio读写堆栈内存？

编辑：例如，参见{{link1：“如何确定最大堆栈使用情况。”}} 那个问题讨论了嵌入式系统，但在这里我试图确定常规PC上的答案。

- JXG

4个回答

8

你可以利用Win32线程信息块中的信息。

当你想在一个线程中找出它使用了多少堆栈空间时，你可以这样做：

#include <windows.h>
#include <winnt.h>
#include <intrin.h>

inline NT_TIB* getTib()
{
    return (NT_TIB*)__readfsdword( 0x18 );
}
inline size_t get_allocated_stack_size()
{
    return (size_t)getTib()->StackBase - (size_t)getTib()->StackLimit;
}

void somewhere_in_your_thread()
{
    // ...
    size_t sp_value = 0;
    _asm { mov [sp_value], esp }
    size_t used_stack_size = (size_t)getTib()->StackBase - sp_value;

    printf("Number of bytes on stack used by this thread: %u\n", 
           used_stack_size);
    printf("Number of allocated bytes on stack for this thread : %u\n",
           get_allocated_stack_size());    
    // ...
}

- user184968

1

栈并不像你期望的那样工作。栈是一个线性序列的页面，其中最后（顶部）一个页面标有页面保护位。当触摸此页面时，保护位被移除，页面可以使用。为了进一步增长，分配了一个新的保护页。

因此，你想要的答案是保护页的分配位置。但是，你提出的技术会触摸到问题页面，结果会使你试图测量的东西无效。

确定（堆栈）页面是否具有保护位的非侵入式方法是通过 VirtualQuery()。

- MSalters

1

你的评论并不完全正确。实际上，触摸相关页面是可以的。这种技术是将所有相关内存用特定值写入，然后在长时间运行后，查看有多少内存不再具有该值。 - JXG

引用微软的话：“尝试从守卫页读取或写入数据会导致系统引发 STATUS_ACCESS_VIOLATION 异常并关闭守卫页状态。因此，守卫页就像一次性的访问警报。”。不，读取也不例外。 - MSalters

我觉得我们在相互误解。 - JXG

是的，您已经牢牢地想好了一个解决方案，并想知道如何实现它。我有一个替代方案，符合堆栈实际操作系统的实现方式，并且我知道如何做 - 只需检查警戒页面移动的量即可。 - MSalters

1

但是如果我理解你的意思正确，你的解决方案只有页面分辨率。你的回答很有帮助，但并没有给我如我所期望的那样具体的答案。 - JXG

3

实际上，这是正确的答案，因为分配给堆栈的页面只能被该堆栈和线程独占。因此，堆栈大小始终作为页面数表示。还可以查看MSVC编译器选项 - 例如，“初始堆栈空间”之类的选项以页面大小的倍数指定。 - MSalters

0

你可以使用 GetThreadContext() 函数来确定线程的当前堆栈指针。然后使用 VirtualQuery() 来查找此指针的堆栈基址。将这两个指针相减即可得到给定线程的堆栈大小。

- denisenkom

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- atzz · Accepted Answer

Windows并不会立即提交堆栈内存，而是保留了堆栈内存的地址空间，当访问时才逐页提交。阅读这篇文章以获取更多信息。

因此，堆栈地址空间由三个连续区域组成：

已预留但未提交内存，可用于堆栈增长（但尚未被访问）；
警戒页面也尚未被访问过，它用于在访问时触发堆栈增长；
已提交内存，即线程曾经访问过的堆栈内存。

这使我们能够构建一个函数来获取堆栈大小（以页面大小为粒度）：

static size_t GetStackUsage()
{
    MEMORY_BASIC_INFORMATION mbi;
    VirtualQuery(&mbi, &mbi, sizeof(mbi));
    // now mbi.AllocationBase = reserved stack memory base address

    VirtualQuery(mbi.AllocationBase, &mbi, sizeof(mbi));
    // now (mbi.BaseAddress, mbi.RegionSize) describe reserved (uncommitted) portion of the stack
    // skip it

    VirtualQuery((char*)mbi.BaseAddress + mbi.RegionSize, &mbi, sizeof(mbi));
    // now (mbi.BaseAddress, mbi.RegionSize) describe the guard page
    // skip it

    VirtualQuery((char*)mbi.BaseAddress + mbi.RegionSize, &mbi, sizeof(mbi));
    // now (mbi.BaseAddress, mbi.RegionSize) describe the committed (i.e. accessed) portion of the stack

    return mbi.RegionSize;
}

需要考虑的一件事是：CreateThread允许通过dwStackSize参数（当未设置STACK_SIZE_PARAM_IS_A_RESERVATION标志时）指定初始堆栈提交大小。如果此参数非零，则只有当堆栈使用量大于dwStackSize值时，我们的函数才会返回正确的值。