我可以找到 Mac 线程中当前使用了多少堆栈内存吗？

Question

当我尝试 google 时，我发现的只是有关获取和设置堆栈限制的内容，例如 -[NSThread stackSize]，但这不是我想要的。我想知道当前线程的堆栈上实际使用了多少内存，或者等效地有多少堆栈空间可用。

我希望在用户提交的崩溃报告中找出堆栈溢出。在我之前的经验中，堆栈溢出通常是由无限递归引起的，但这次不是。所以我想知道我的一些 C++ 函数是否真的使用了比它们应有的更多的堆栈空间。

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一条评论建议我在线程开始时获取堆栈指针，然后比较它的值。我碰巧遇到了问题Print out value of stack pointer。它有几个答案：

1. （接受的答案）获取局部变量的地址。
2. 使用一点汇编语言来获取堆栈指针寄存器的值。
3. 在 GCC 或 Clang 中使用函数 __builtin_frame_address(0)。

我尝试了这些技术（Apple Clang，macOS 11.2）。方法 2 和 3 产生了相似的结果，但方法 1 产生了非常不同的结果。一方面，方法 1 给出的值会随着您深入调用链而增加，而其他方法给出的值会减少。这是怎么回事，有两种不同的堆栈吗？

Answer 1

如果您尝试这样做，我想您想知道您使用了多少内存来猜测您可以创建某种类型的最佳线程数。

答案并不容易，因为您通常无法访问堆栈指针。但我会尝试为您设计一个不需要访问堆栈指针的解决方案，而它需要为每个线程使用一个全局变量。

这个想法是强制一个参数在堆栈中。即使您系统中的 ABI 使用寄存器来传递参数，如果您将参数（实际参数变量）的地址保存到某个局部变量中，然后调用一个函数，它就会接受一个参数（类型不没关系，因为您将使用它的地址来比较两者）：

static char *initial_stack_pseudo_addr;

size_t save_initial_stack(char dumb)
{
    /* the & operator forces dumb to be implemented in the stack */
    initial_stack_pseudo_addr = &dumb;
}

size_t how_much_stack(int dumb)
{
    return initial_stack_pseudo_addr - &dumb;
}

所以当你启动线程时，你调用save_initial_stack(0);。当您想知道您消耗了多少堆栈时，可以执行以下操作：

    size_t stack_size = how_much_stack(0);
    printf("at this point I have %zi bytes of stack\n", stack_size);

基本上，您所做的就是计算调用save_initial_stack() 的本地参数的地址与您现在执行的调用的本地参数的地址之间有多少字节，以获取堆栈大小。这是近似值，但堆栈变化太快，无法准确判断。

下面的例子将说明这件事。在设置初始指针值后调用递归函数，然后在每次递归调用时计算并打印堆栈的当前大小（近似值），并进行新的递归调用。程序应该一直运行，直到进程发生堆栈溢出。

#include <stdio.h>

char *stack_at_start;

void save_stack_pointer(char dumb)
{
    stack_at_start = &dumb;
}

size_t get_stack_size(char dumb)
{
    return stack_at_start - &dumb;
}

void recursive()
{
    printf("Stack size: %zi\n", get_stack_size(0));
    recursive();
}

int main()
{
    save_stack_pointer(0);
    recursive();
}