堆栈变量是否在虚拟内存中连续分配？

Question

我正在用 C 语言编译以下程序：

void function(int a, int b, int c) {
char buffer1[11];
char buffer2[3];
char buffer3[1];
char buffer4[1];
}

void main() {
function(1,2,3);
}

使用命令：

gcc -m32 -fno-asynchronous-unwind-tables -fno-stack-protector -S -o example1.s example1.c

下面是我得到的输出：

    .file   "example1.c"
    .text
    .globl  function
    .type   function, @function
function:
    pushl   %ebp
    movl    %esp, %ebp
    subl    $16, %esp
    leave
    ret
    .size   function, .-function
    .globl  main
    .type   main, @function
main:
    pushl   %ebp
    movl    %esp, %ebp
    pushl   $3
    pushl   $2
    pushl   $1
    call    function
    addl    $12, %esp
    leave
    ret
    .size   main, .-main
    .ident  "GCC: (Ubuntu 4.9.2-10ubuntu13) 4.9.2"
    .section    .note.GNU-stack,"",@progbits

subl $16, %esp 行表示堆栈上分配了 16 个字节。

但是根据不同的教程，我可以看到堆栈空间通常以 4 个字节的块分配。

为什么我看到的行为不同？

我运行的是 64 位 Ubuntu 系统：-

vendor_id   : GenuineIntel
cpu family  : 6
model       : 58
model name  : Intel(R) Core(TM) i5-3210M CPU @ 2.50GHz
stepping    : 9
microcode   : 0x1b
cpu MHz     : 1202.636
cache size  : 3072 KB
physical id : 0
siblings    : 4
core id     : 0
cpu cores   : 2
apicid      : 0
initial apicid  : 0
fpu     : yes
fpu_exception   : yes
cpuid level : 13
wp      : yes
bugs        :
bogomips    : 4988.46
clflush size    : 64
cache_alignment : 64
address sizes   : 36 bits physical, 48 bits virtual
power management:

谁能帮我理解一下。

我提到了以下问题：How is memory allocated for stack variables? 但我找不到具体的答案。

编辑： 1）我想了解整个堆栈是否必须与 4/8/16 字节边界对齐，或者每个堆栈变量都必须对齐。 2) 可以组合成一个栈内存字的局部变量的类型有限制吗？

Answer 1

答案是堆栈变量不必连续分配。在许多情况下，它们不太可能是。

如果你有

{
   struct
   {
      int a ;
      char b ;
      double c ;
      char d ;
   } x, y, z; 
}

我敢打赌大多数编译器不会使 x、y 和 z 连续。

无论如何，您所要求的完全取决于系统和编译器。编译器根本不需要将自动变量放入堆栈。

Answer 2

"1) 我想了解整个堆栈是否只需与 4/8/16 位边界对齐，或者每个堆栈变量都必须对齐。”

这是一个特定于机器和编译器的问题。通常，变量根据它们的大小和 CPU 字长对齐。在 32 位 CPU 上在 32 位边界上对齐 32 位变量有很大的优势，但在 8 位 CPU（如 8051）上对齐 32 位变量没有优势。 32 位 CPU如果它们在 32 位边界（0x??0、0x??4、0x??8、0x??c）上对齐，则只能将 32 位值作为 32 位值处理。

2) 可以组合成一个栈内存字的局部变量的类型有限制吗？

除了对齐之外没有限制。