为什么在代码下面运行时会出现stackoverflow错误？ [关闭]

Question

你能告诉我为什么下面的代码会抛出堆栈溢出错误吗？

 class Program
    {
        static void Main()
        {
            Program.Main();
        }
    }

为什么调用 Main() 方法会导致堆栈内存被填满并最终引发堆栈溢出错误？当我像这样运行无限循环时，这永远不会发生-

class Program
    {
        static void Main()
        {
            // Program.Main();
            bool abcd = true;
            while (abcd)
                Console.WriteLine("Running");
        }
    }

请让我知道这是否与类的静态成员的内存管理有关或与之相关。我在互联网上寻找答案，但找不到合适的答案。

Answer 1

每次您调用任何方法¹（在您的情况下为 Main 方法），都会创建一个新的堆栈框架 - 占用内存。您没有无限量的内存（尤其是在堆栈上），因此最终您会用完堆栈空间，此时会引发异常。

请注意，您的方法目前没有任何局部变量或参数，因此每个堆栈帧都相对较小...如果您有很多局部变量，它会在调用较少后抛出异常。

例如：

using System;

class Test
{
    static void Main()
    {
        // Use whichever you want to demonstrate...
        RecurseSmall(1);
        //RecurseLarge(1);
    }

    static void RecurseSmall(int depth)
    {
        Console.WriteLine(depth);
        RecurseSmall(depth + 1);
    }

    static void RecurseLarge(int depth)
    {
        Console.WriteLine(depth);
        RecurseLarge(depth + 1);

        // Create some local variables and try to avoid them being 
        // optimized away... We'll never actually reach this code, but
        // the compiler and JIT compiler don't know that, so they still
        // need to allocate stack space.
        long x = 10L + depth;
        long y = 20L + depth;
        decimal dx = x * depth + y;
        decimal dy = x + y * depth;
        Console.WriteLine(dx + dy);
    }
}

在我的机器上（使用默认编译选项），RecurseSmall 打印深度为 21175； RecurseLarge 打印深度为 4540。

JIT 编译器还能够检测 一些 情况，在这些情况下，它可以使用所谓的 tail recursion 将现有堆栈帧替换为新堆栈帧，此时方法调用有效不需要更多的堆栈空间。在我的机器上，如果你编译上面的代码：

csc /o+ /debug- /platform:x64

...它永远运行，并且永远不会使用太多的堆栈空间。我通常认为依赖这种优化是个坏主意，因为它可能难以预测（并且绝对取决于您使用的确切 JIT）。

将所有这些与您的while 循环进行比较，该循环使用Console.WriteLine 所需的任何额外堆栈空间，但每次调用后都会回收该堆栈空间，因此您永远不会用完空间。

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¹ 至少在逻辑上是这样。 JIT 编译器有时可以内联方法，这样可以避免这种情况。