检查 C 中可用的堆栈大小

StackOverflow https://stackoverflow.com/questions/53827

  •  09-06-2019
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题

我正在使用 MinGW 和 GCC 3.4.5 (mingw-special vista r3)。

我的 C 应用程序使用大量堆栈，所以我想知道是否有任何方法可以通过编程方式告诉剩余多少堆栈，以便在发现堆栈即将用完时我可以干净地处理这种情况。

如果不是，还有哪些其他方法可以解决可能耗尽堆栈空间的问题？

我不知道我将从多大的堆栈开始，所以也需要以编程方式识别它。

有帮助吗？

解决方案

陈雷蒙 (旧事新事）对此类问题有一个很好的答案：

如果你一定要问，那么你可能做错了什么。

以下是有关堆栈分配的一些 Win32 详细信息： 微软软件定义网络.

如果您认为可能受到堆栈空间的限制，那么几乎肯定会受到可用虚拟内存的限制，在这种情况下，您将需要找到不同的解决方案。

你到底想做什么？

其他提示

getrusage 函数可以获取当前的使用情况。（看 man getrusage).

这 getrlimit 在 Linux 中将有助于获取堆栈大小 RLIMIT_STACK 范围。

#include <sys/resource.h>
int main (void)
{
  struct rlimit limit;

  getrlimit (RLIMIT_STACK, &limit);
  printf ("\nStack Limit = %ld and %ld max\n", limit.rlim_cur, limit.rlim_max);
}

请看一下 man getrlimit。可以通过以下方式获取相同的信息 ulimit -s 或者 ulimit -a 堆栈大小行。还可以看看 setrlimit 允许设置限制的函数。但正如其他答案中提到的，如果您需要调整堆栈，那么您可能应该重新考虑您的设计。如果你想要一个大数组，为什么不从堆中获取内存呢？

从堆栈中取出局部变量的地址是可行的。然后在更嵌套的调用中，您可以减去另一个本地的地址以找到它们之间的差异

size_t top_of_stack;

void Main()
{
  int x=0;
  top_of_stack = (size_t) &x;

  do_something_very_recursive(....)
}

size_t SizeOfStack()
{
  int x=0;
  return top_of_stack - (size_t) &x;
}

如果您的代码是多线程的，那么您需要在每个线程的基础上存储 top_of_stack 变量。

检查你的编译器是否支持 stackavail()

假设您知道完整堆栈的大小，您可能可以添加一些汇编代码来读取 ESP。
如果您读取 ESP 并将其保存在 main 函数中，您可以将当前的 ESP 与 main 中的 ESP 进行比较，看看 ESP 发生了多少变化。这将告诉您使用了多少堆栈。

这是一个我已经放弃的问题。通过大量的黑客攻击和（主要是）祈祷，您可以获得在给定时间在给定机器上运行的解决方案。但总的来说，似乎没有合适的方法来做到这一点。

您必须从程序外部获取堆栈位置和大小（在 Linux 上，您可能会从 /proc/<pid>/maps）。在你的程序中，你必须以某种方式测试你在堆栈中的位置。使用局部变量是可能的，但不能真正保证它们实际上位于堆栈上。您还可以尝试使用某些程序集从堆栈指针寄存器获取值。

现在您已经知道了堆栈的位置、其大小和当前位置，并且您假设您知道堆栈的增长方向。你什么时候进入堆栈溢出模式？你最好不要在接近结束时这样做，因为你的估计（即。局部变量的地址或堆栈指针的值）可能有点过于乐观；对堆栈指针之外的内存进行寻址并不罕见。此外，您不知道任何给定函数（及其调用的函数）需要多少堆栈空间。所以最后你必须留出一些空间。

我只能建议你不要陷入这种混乱，并尽量避免非常深的递归。您可能还想增加堆栈大小；我相信，在 Windows 上你必须将其编译成可执行文件。

对于窗户：我在使用 Kernel32.dll 中的 VirtualQuery 函数之前已经完成了此操作。我只有一个 C# 示例，但它演示了该技术：

public static class StackManagement
    {
        [StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
        struct MEMORY_BASIC_INFORMATION
        {
            public UIntPtr BaseAddress;
            public UIntPtr AllocationBase;
            public uint AllocationProtect;
            public UIntPtr RegionSize;
            public uint State;
            public uint Protect;
            public uint Type;
        };

        private const long STACK_RESERVED_SPACE = 4096 * 16;

        public unsafe static bool CheckForSufficientStack(UInt64 bytes)
        {
            MEMORY_BASIC_INFORMATION stackInfo = new MEMORY_BASIC_INFORMATION();
            UIntPtr currentAddr = new UIntPtr(&stackInfo);
            VirtualQuery(currentAddr, ref stackInfo, sizeof(MEMORY_BASIC_INFORMATION));

            UInt64 stackBytesLeft = currentAddr.ToUInt64() - stackInfo.AllocationBase.ToUInt64();

            return stackBytesLeft > (bytes + STACK_RESERVED_SPACE);
        }

        [DllImport("kernel32.dll")]
        private static extern int VirtualQuery(UIntPtr lpAddress, ref MEMORY_BASIC_INFORMATION lpBuffer, int dwLength);
    }

顺便提一句：这段代码也可以在 StackOverflow 上的另一个问题上找到，这个问题是我在尝试修复代码中的错误时提出的： 算术运算导致不安全的 C# 溢出在此输入链接描述

也许这仅对 Windows 平台有帮助：

在你的exe的PE头（IMAGE_NT_HEADERS）中有一些记录，例如：

typedef struct _IMAGE_NT_HEADERS {
    DWORD Signature;
    IMAGE_FILE_HEADER FileHeader;
    IMAGE_OPTIONAL_HEADER32 OptionalHeader;
} IMAGE_NT_HEADERS32, *PIMAGE_NT_HEADERS32;

typedef struct _IMAGE_OPTIONAL_HEADER {
    ...
    DWORD   SizeOfStackReserve;
    DWORD   SizeOfStackCommit;
    ...
}

有一个简单的方法可以获得这些值：使用 GetModuleHandle(NULL) 将为您提供模块的映像库（句柄）、地址，您将在其中找到 IMAGE_DOS_HEADER 结构，该结构将帮助您找到 IMAGE_NT_HEADERS 结构（imagebase+IMAGE_DOS_HEADER.e_lfanew）-> IMAGE_NT_HEADERS，然后您就可以了将找到这些字段： 堆栈保留大小 和 堆栈提交大小.

操作系统将为堆栈分配的最大空间量是 SizeOfStackReserve。

如果您考虑尝试此操作，请告诉我，我会为您提供帮助。有一种方法可以获取某个点使用的堆栈大小。

在Linux上，您将调用GetRusage，并检查返回的结构Rusage的RU_ISRSS成员（积分Unshared堆栈尺寸）。

从 MINGW 站点及其 sourceforge 站点对补丁的跟踪中，我看到 2008 年 5 月围绕 getrusage 完成了一些补丁，看起来它已经得到了普遍支持很长一段时间了。您应该仔细检查 MinGW 支持多少典型 Linux 功能的任何警告。

许可以下： CC-BY-SA 和 归因
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