c/c++ 在栈上分配答案

【问题标题】：c/c++ allocate on stackc/c++ 在栈上分配
【发布时间】：2013-11-01 11:06:45
【问题描述】：

我正在阅读有关堆栈指针的 [1] 以及了解 ebp（函数堆栈的开始）和 esp（结束）的需要。文章说你需要知道这两个，因为堆栈可以增长，但我不明白这在 c/c++ 中是如何实现的。（我不是在谈论另一个函数调用，因为在我看来这会使堆栈增长，做一些事情，然后递归地被弹出并返回到调用前的状态）

我做了一些研究，只看到有人说new 在堆上分配。但是指针将是一个局部变量，对吗？这在编译时是已知的，并在调用函数时保留在堆栈中。

我开始认为，也许循环的局部变量数量不受控制

int a;
for (int i = 0; i < n; ++i)
  int b = i + 3;

但是不，这不会分配 n 次 b，并且只保留 1 个 int，就像为 a 一样。

那么……有什么例子吗？

【问题讨论】：

C 和 C++ 中的所有变量都存在于 作用域 上下文中。例如，函数中的局部非静态变量仅对该函数是自动的。也就是说，您认为代码中b 的存在范围是什么？
从编译器的角度来看，您的示例中没有任何“不受控制”的地方。
文章在哪里说“你需要知道这两个，因为堆栈可以增长”？它只讨论在堆栈上传递的参数。
通常给定帧的堆栈大小是固定的，但是我见过（在古代）一个我不记得名字的函数，它可以通过简单地扩展堆栈来分配内存堆栈帧的大小。这比 malloc 调用快得多，而且它不必被释放（事实上，这是不可能的）——而是在当前堆栈帧终止时自动释放。
@mah 你想到的是alloca（有时带有一些下划线前缀），它至今仍然存在。

【解决方案1】：

您可以使用 stdlib 中的 alloca 函数在堆栈上分配内存。我不建议在生产代码中使用此功能。很容易破坏堆栈或堆栈溢出。

【讨论】：

【解决方案2】：

使用 EBP 更多的是为了方便。可以只使用 ESP。问题在于，当函数的参数被压入堆栈时，所有变量和参数的相对于 ESP 的地址都会发生变化。

通过将 EBP 设置为堆栈上固定的已知位置，通常在函数参数和局部变量之间，所有这些元素的地址在函数的整个生命周期内相对于 EBP 保持不变。它还可以帮助调试，因为函数末尾的 ESP 值应该等于 EBP 的值。

我知道在编译时以不确定的方式增长堆栈的唯一方法是重复使用 alloca。

【讨论】：

【解决方案3】：

确实在堆栈上分配了一个指针。在 32 位和 64 位架构上，大小通常分别为 4 或 8 个字节。因此，您在编译时静态地知道指针的大小，如果您选择这样做，您可以将它们保留在堆栈中。

这个指针可以指向空闲存储，你可以动态地为它分配内存——而不必事先知道大小。此外，将堆栈帧保持为空通常是一个好主意，编译器甚至会通过（可调整的）限制“强制”这一点。如果我没记错的话，MSVC 有 1MB。

所以不，您无法创建在编译时未知大小的堆栈帧。您发布的代码的堆栈框架将有 3 个整数（a、b、i）的空间。（可能还有一些不相关的填充、阴影空间等。）（在运行时扩展堆栈帧的大小在技术上是可行的，但您几乎永远都不想这样做。）

【讨论】：