內(nèi)存技術(shù)中堆棧溢出原理是什么

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　　堆棧（Stack）是一種抽象數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，是一組相同數(shù)據(jù)類型的組合，所有的操作均在堆棧頂端進(jìn)行，具有“后進(jìn)先出”的特性，即最后一個(gè)放入堆棧中的物體總是被最先拿出來。堆棧中兩個(gè)最重要的是PUSH（進(jìn)棧）和POP（出棧），PUSH操作在堆棧的頂部加入一個(gè)元素，POP操作相反，在堆棧頂部移去一個(gè)元素，并將堆棧的大小減一。水滿則溢，堆棧是有一定容量限制的，當(dāng)超出了該容量限制，就會(huì)發(fā)生溢出。

　　堆棧溢出是什么

　　內(nèi)存中的堆與棧

　　事實(shí)上，堆和棧是不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)概念，堆棧溢出也可細(xì)化為堆溢出和棧溢出兩種。棧有兩個(gè)特性：只能從棧的頂端存取數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)的存取符合后進(jìn)先出的原則。所謂后進(jìn)先出，其實(shí)就如同自助餐中餐盤在桌面上一個(gè)一個(gè)往上疊放，在取用時(shí)先拿最上面的餐盤，這是典型的堆棧概念的應(yīng)用。堆是一種樹結(jié)構(gòu)，準(zhǔn)確地說是一個(gè)完全二叉樹。

　　在內(nèi)存中，當(dāng)一個(gè)可執(zhí)行程序被裝入到內(nèi)存時(shí)，主要包括兩個(gè)部分：代碼和數(shù)據(jù)。代碼會(huì)被裝入到內(nèi)存中的代碼區(qū)，數(shù)據(jù)區(qū)又由3部分組成：①全局變量：根據(jù)其是否有初始值，被裝入到內(nèi)存中的未初始化數(shù)據(jù)區(qū)和初始化數(shù)據(jù)區(qū)；②局部變量：在函數(shù)調(diào)用發(fā)生時(shí)存放在棧中；③動(dòng)態(tài)內(nèi)存空間：在程序運(yùn)行時(shí)申請(qǐng)的動(dòng)態(tài)內(nèi)存空間存放在堆中。

　　棧區(qū)(stack)是后進(jìn)先出的結(jié)構(gòu)，向低地址進(jìn)行擴(kuò)展，是一塊連續(xù)的內(nèi)存區(qū)域，棧頂?shù)牡刂泛蜅５淖畲笕萘渴窍到y(tǒng)預(yù)先規(guī)定的，只要棧的剩余空間大于所申請(qǐng)空間，系統(tǒng)將為程序提供內(nèi)存，否則將報(bào)異常來提示棧發(fā)生溢出。?？臻g是系統(tǒng)自動(dòng)分配、釋放的，存放函數(shù)的參數(shù)值、局部變量的值等。一般來說，進(jìn)棧的順序首先為主函數(shù)中的下一條指令（函數(shù)調(diào)用語(yǔ)句的下一條可執(zhí)行語(yǔ)句）的地址先進(jìn)棧，其次是參數(shù)由右往左依次進(jìn)棧，最后是函數(shù)中的局部變量進(jìn)棧，出棧順序與進(jìn)棧順序相反，對(duì)于程序來說，出棧就意味著函數(shù)執(zhí)行完畢，函數(shù)空間將被系統(tǒng)完全釋放掉。

　　堆區(qū)一般由程序員自己申請(qǐng)，并指明大小，程序最后進(jìn)行釋放，若程序員不釋放，程序結(jié)束時(shí)可能由操作系統(tǒng)回收（注意，如果是C/C++語(yǔ)言，程序不進(jìn)行對(duì)空間回收，而Java語(yǔ)言中有專門的垃圾回收器進(jìn)行回收），堆區(qū)與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的堆有所不同，分配方式類似于鏈表。堆區(qū)向高地址擴(kuò)展。

　　堆棧溢出原理

　　堆棧溢出是說堆區(qū)和棧區(qū)的溢出，二者同屬于緩沖區(qū)溢出。從上面關(guān)于堆區(qū)和棧區(qū)的解釋可以看出，一旦程序確定，堆棧內(nèi)存空間的大小就是固定的，當(dāng)數(shù)據(jù)已經(jīng)把堆棧的空間占滿時(shí)，再往里面存放數(shù)據(jù)就會(huì)超出容量，發(fā)生上溢；當(dāng)堆棧中的已經(jīng)沒有數(shù)據(jù)時(shí)，再取數(shù)據(jù)就無法取到了，發(fā)生下溢。需要注意的是，棧分為順序棧和鏈棧，鏈棧不會(huì)發(fā)生溢出，順序棧會(huì)發(fā)生溢出。

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