测试栈空间的大小

ゝ一纸荒年。 2022-06-03 00:15 117阅读 0赞

*  [堆栈][Link 1]比如局部变量是保存在栈空间中的，今天突然在想栈的上限是多大呢，什么时候才会栈溢出？

#### ulimit 命令 ####

linux下使用ulimit 命令可以查看系统的很多上限值。

*  ulimit -a 查看所有

![这里写图片描述][20151130163316346]

*  ulimit -s 查看栈空间的大小

![这里写图片描述][20151130163420287]

可以看到系统设置栈的上限是8M

#### 测试 ####

现在我们写个程序测试一下

两种方法：

1、第一种方法：最简单的是在函数或直接在main()函数里定义多个局部变量。

![这里写图片描述][20151130164735622]

局部变量一定要初始化，不然可能不会给分配内存

2、第二种方法：使用递归申请栈空间更合适，测试方便。

#include<stdio.h>
    #include<stdlib.h>
    
    int   i = 1;  //记录申请的次数
    
    void func()
    {
        char   a[1048576];  //一次申请 1 M 便于计算
    
        printf("NO.%d  %ld 字节 %p\n",i,sizeof(a),a);
    
        i++;
        func();
    }
    
    main()
    {
        func();
    }
       
        
         1 
         2 
         3 
         4 
         5 
         6 
         7 
         8 
         9 
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![这里写图片描述][20151130165640436]

共申请了7M ,第8次申请失败，因为栈里面还保存着其他数据，如main函数的参数，所以第8次申请不足1M,说明运行结果和ulimit查看的信息吻合。

3、物理内存有4G，那栈空间可以申请4G么？

设置栈的上限为4G

![这里写图片描述][20151130170640445]

再次运行程序：  
![这里写图片描述][20151130170926618]

竟然真的申请了4G，这时候就想到了虚拟内存机制和linux交换空间。显然，这4G真的要物理内存给提供那是不够的，因为除了我们申请的4G ,还有其他进程，内核也需要内存空间，所以肯定使用了交换空间，物理内存不够的时候，把暂时不用的内存数据临时保存到了交换空间。我的交换空间分配了2G 。  
申请成功了，但是明显感觉到了系统卡顿，有时侯在申请了接近3G 的时候会卡一下，此时应该是因为物理内存压力太大，正在往交换空间置换数据吧，然后剩下1G 申请完成。

4、冲动了！这次我们设置栈的上限为 7G > 4G物理内存+2G swap

![这里写图片描述][20151130173919127]

运行：  
![这里写图片描述][20151130173942838]

成功了。特别卡，第一次直接系统死机了。

但是有点不解了，物理内存+交换空间 = 6G , 为何能申请7G ？ 但是有时候又会中途失败，不能分配7G。

5、寻址空间

需不需要担心申请内存过多，比如像上面递归定义了超多字符串，那地址够用么，变量太多，首地址会不会重复呢？

这个不必担心，64位系统CPU的寻址空间是 2^64 , 0 ～ 0xffffffffffffffff 系统根本用不完这么大的地址空间。况且我们个人电脑的物理内存才是仅仅4G。

所以，64位系统会有很大一部分地址范围用不到，据说这个叫AMD64空洞。

6、申请堆空间

#include<stdio.h>
    #include<stdlib.h>
    
    int   i = 1;  //记录申请的次数
    
    void func()
    {
        char   a[1048576] = {
         '1'};  //一次申请 1 M 便于计算
        char   *p = NULL;
    
        p = (char*)malloc(1048576);
    
        printf("NO.%d  %ld 字节 %p --><-- %p\n",i,sizeof(a),a,p);
    
        i++;
        func();
    }
    
    main()
    {
        func();
    }
       
        
         1 
         2 
         3 
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         5 
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![这里写图片描述][20151130180711252]

这里有个问题：经多次测试，如果malloc动态申请的内存特别大时，如上图，依次分配的内存地址是递减的，好像不符合堆向上增长的特点。

7、32位环境测试

上面的代码以gcc -m32 编译运行

这里也有个问题：

堆内存地址开始是减小的：

![这里写图片描述][20151130181436671]

减到足够小时又开始增大：

![这里写图片描述][20151130181627963]

有时侯会出现，栈后面用到的地址空间是前面动态申请过的（并未释放）

8、有时候ulimit -s 设置数值过大时会失败，还会导致之后设置任何数值都不会成功。注销重新设置就可以了

![这里写图片描述][20151130185137352]

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总之，还是不要随便更改系统设置的栈大小，不然就会出现上面遇到的几个问题。一般系统默认设置栈段为8M、4M、2M或1M。

[Link 1]: http://so.csdn.net/so/search/s.do?q=%E5%A0%86%E6%A0%88%E6%B5%8B%E8%AF%95&t=blog
[20151130163316346]: /images/20220603/127dd706e9d843f4af52e73398e1c424.png
[20151130163420287]: /images/20220603/1dc6e33fdfd9434f962a4fa184e4cab0.png
[20151130164735622]: /images/20220603/62a533cbcf3345b8acd467d0f68275a2.png
[20151130165640436]: /images/20220603/ac3cb04fb6ec444ebcfbe05bc380db3c.png
[20151130170640445]: /images/20220603/6e2d5d9d4e6a4f74a22d2fa8b23a82cd.png
[20151130170926618]: /images/20220603/e750b960f49c448b9cce53a232d35677.png
[20151130173919127]: /images/20220603/8330efb44cac48de9b5010b24bc3fdea.png
[20151130173942838]: /images/20220603/8034e16709044ea4ac2784c5588e4aaf.png
[20151130180711252]: /images/20220603/7d0ebccfc8264cad8d466237590bc44b.png
[20151130181436671]: /images/20220603/0ef0c947bd5d4e9c92ebd989d221cc14.png
[20151130181627963]: /images/20220603/4558361e9890497d8c5aafdddebd1c1a.png
[20151130185137352]: /images/20220603/9306d2883c764b04909c32cace796f96.png