何时在堆栈上分配变量空间？答案

【问题标题】：When does a space for a variable get allocated on the stack?何时在堆栈上分配变量空间？
【发布时间】：2011-08-04 06:03:12
【问题描述】：

在声明或初始化期间是否分配了空间：

int c; // here

c = 5; // or here

【问题讨论】：

标签： c#

【解决方案1】：

何时在堆栈上分配变量空间？

您的问题假定变量的存储空间是在堆栈上分配的。不必如此。你刚才说“int a;”没有指明它是局部变量还是字段，也没有指明其他重要信息，例如局部变量是否是匿名函数的封闭局部，或者该块是否是迭代器块。在许多情况下，变量不会消耗堆栈空间，因为变量不是短期存在的。

假设这个变量是一个短暂的局部变量。它可能仍然不在堆栈上。它可能已注册，特别是如果抖动知道它位于具有大量未使用寄存器的体系结构上。

假设这个变量是一个短暂的局部变量并且jitter没有选择注册它，那么堆栈空间是什么时候分配的？

好吧，再一次，您假设抖动正在使用堆栈作为临时池；尽管这是一种方便的数据结构，但抖动的范围很广。临时池可以在堆外分配，也可以有多个栈；一些架构支持将数据堆栈与调用堆栈分离，以防止堆栈粉碎攻击。

假设变量是一个短暂的局部变量并且jitter选择不注册它并且临时池在调用堆栈上，什么时候分配它的堆栈空间？

现在这取决于您所说的“已分配”是什么意思。整个百万字节的堆栈都保留在虚拟内存系统中并积极提交，因此答案是“一旦创建线程，就会为该线程中将要进入堆栈的所有内容分配堆栈空间，并保持已分配。”当然，它仍然在页面文件中分配。在页面错误将其从磁盘上的页面文件中引入之前，该堆栈不会移动到硬件 (RAM) 中。

如果您要问的是“堆栈指针何时发生碰撞，以便有专门用于此局部变量的堆栈空间”，那么答案通常是“一旦控制进入方法”。这样做当然会触发我刚才提到的页面错误。

我很想知道你为什么在乎。有什么区别？

【讨论】：

您描述它何时被保留。何时分配的问题是否有意义？
@David：你说得对，我的术语很草率。我会尽量澄清文本。这是一个令人困惑的问题。
而且即使c存储在栈上，如果可以重用另一个本地的空间，也可能不会为其分配空间。
@Eric，感谢您的回复。回答你的两个问题。我不在乎，我只是好奇。让我感到困惑的一件事是，为什么当我观看专业人士解释值类型和引用类型的视频时，他们总是说值类型是在堆栈上分配的，而引用类型是在堆上分配的？
@Eric，好评论，我现在比以前有了更好的理解。遗憾的是，这是面试官认为他们有正确答案的面试问题之一。

【解决方案2】：

首先，为了消除每次值类型仅在堆栈内存上分配的混淆，请阅读以下链接。

引用以下文章：

“人们将值类型和引用类型之间的区别解释为“值类型在堆栈上，引用类型在堆上”，引起了很多混乱。这完全是不真实的（如前所述）和这篇文章试图在某种程度上澄清问题。”

【讨论】：

【解决方案3】：

堆栈在线程创建时分配，然后按需扩展，可能会因堆栈溢出而终止。

【讨论】：

显然在创建线程时没有分配堆栈内存。好吧，你每天都能学到新东西！
您的答案是正确的，但表明在虚拟内存系统中保留和提交页面之间存在混淆。在 win32 中，线程的创建会立即保留一百万个连续字节的堆栈页。这些页面由保护页面限制，这些页面在命中时会抛出堆栈异常。在非托管代码中，随着堆栈的增长，堆栈空间会自动扩展到提交保留虚拟内存页面。在托管代码中，页面的提交更加积极。请记住，保留页面和提交页面是有区别的；不要混淆他们。
@eric 你说得对，我对保留、提交等的理解很差。那么我认为在创建线程但按需提交时保留堆栈？更积极地提交托管堆栈是什么意思？
Joe Duffy 比我描述得更好。 bluebytesoftware.com/blog/2007/03/10/…。（顺便说一句，我惊讶地发现我们这样做了；我是直到最近才意识到这种奇怪的人之一。）
@eric 确实看起来很奇怪。非常感谢您分享您的知识。然而，阅读那篇文章会更加敏锐地意识到我对虚拟内存的了解不够。总是有更多的东西要学！

【解决方案4】：

编辑：啊，我现在看到这是专门引用堆栈内存。我的答案涉及堆内存。不过，我会为后代保留它。

我相当肯定它是在初始化期间，就好像你有一个对象，比如

IEnumerable<String> myVariable;

你可以这样做：

myVariable = new List<String>();

你还可以这样做：

myVariable = new Stack<String>();

更重要的是，您可以让自己的类充满大量需要大量内存的元数据，只要您正确实现了 IEnumerable，您就可以做到：

myVariable = new MyIEnumerableClass<String>();

因此，（在一般意义上）在变量初始化之前，没有办法真正知道需要多少内存。

【讨论】：