什么是stack overflow

什么是stack overflow
什么是stack overflow

什么是stack overflow
顾名思义,stack overflow 就是是栈溢出了.在进行数值运算时,我们常常要和运算结果的溢出打交道.数值运算结果可能上溢（overflow）,也可能是下溢（underflow）.不过栈的溢出显然只可能是上溢,即栈空间被用完了.在提起“栈”（stack）这个概念的时候,千万不要忘记了它的兄弟“堆”（heap）,也要切记不要把二者搞混了.
那么,什么时候会把给用完了呢?如果我们记得C程序中的局部变量是在栈中分配的,函数调用会占用一部分栈空间,则可以很容易地构造出相应的测试用例.
1、定义占用空间过大的局部变量所导致的栈溢出
C:\> more stack_local.c
/*
* Allocate too much memory from stack will cause stack overflow.
*/
#include
int main(int argc, char *argv[])
{
int foo[1000000];
return 0;
}
C:\> cl stack_local.c
Microsoft (R) 32-bit C/C++ Optimizing Compiler Version 14.00.50727.42 for 80x86
Copyright (C) Microsoft Corporation. All rights reserved.
stack_local.c
Microsoft (R) Incremental Linker Version 8.00.50727.42
Copyright (C) Microsoft Corporation. All rights reserved.
/out:stack_local.exe
stack_local.obj
C:\> stack_local
此时出现一个异常对话框：stack-local.jpg .
2、函数递归调用导致的栈溢出
C:\> more stack_recursive.c
/*
* Infinite recursive calls will lead to stack overflow soon.
*/
#include
static void foo(void);
static void bar(void);
int main(int argc, char *argv[])
{
foo();
return 0;
}
static void foo(void)
{
bar();
}
static void bar(void)
{
foo();
}
C:\> cl stack_recursive.c
Microsoft (R) 32-bit C/C++ Optimizing Compiler Version 14.00.50727.42 for 80x86
Copyright (C) Microsoft Corporation. All rights reserved.
stack_recursive.c
Microsoft (R) Incremental Linker Version 8.00.50727.42
Copyright (C) Microsoft Corporation. All rights reserved.
/out:stack_recursive.exe
stack_recursive.obj
C:\> stack_recursive
该程序没声没息就结束了.查看进程返回值能发现它其实是异常终止了.只不过没有像 stack_local 那样弹出一个对话框.
C:\> echo %errorlevel%
-1073741819
要搞清楚这两个程序为什么有这点细微的区别,可以查阅一下二者的汇编代码.原来是 _chkstk() 在起作用,其中 stack_local 在程序初始加载时就会导致 _chkstk() 失败,触发异常.而 stack_recursive 可以正确加载,并运行一段时间,然后导致栈溢出,并触发异常.
要正确处理栈溢出采用以下办法：
（1）修正我们的程序,不要造成无穷递归或太深的递归.我们可以把某些递归代码非递归化,例如那个经典的 qsort ,最好就用非递归的算法来实现,就比较皮实一点.
（2）修正我们的程序,不要定义过大的局部变量,特别是在定义大结构、大数组时要格外小心.有时我们可能会用 _alloca() 这样的特殊函数直接在栈上分配空间,更要多加注意.
（3）利用编译器的特性,将进程允许的栈大小设置得大一些.例如可以采用 MSC 中的 /STACK 参数开关.
（4）对于那些还可能导致栈溢出的代码,采用 Microsoft 的结构化异常处理或标准的 C++ 异常处理机制,结合 _resetstkoflw() 进行处理.当然了,要是不嫌麻烦,我们也可以自己探测所用栈的大小,动态地检测是否可能导致栈溢出,以避免可能的异常.