简介

  本文介绍了如下内容

  1.栈的概念

  2.为什么会发生栈溢出

  3.栈溢出的几种栗子

  4.怎么预防和发现栈溢出。

1 什么是栈？

1. 从数据结构来说：栈（stack）又名堆栈，它是一种运算受限的线性表。限定仅在表尾进行插入和删除操作的线性表。这一端被称为栈顶，相对地，把另一端称为栈底。向一个栈插入新元素又称作进栈、入栈或压栈，它是把新元素放到栈顶元素的上面，使之成为新的栈顶元素；从一个栈删除元素又称作出栈或退栈，它是把栈顶元素删除掉，使其相邻的元素成为新的栈顶元素。

2. 在计算机系统中:栈则是一个具有以上属性的动态内存区域。程序可以将数据压入栈中，也可以将数据从栈顶弹出。在i386机器中，栈顶由称为esp的寄存器进行定位。压栈的操作使得栈顶的地址减小，弹出的操作使得栈顶的地址增大。

3.栈在程序的运行中有着举足轻重的作用。最重要的是栈保存了一个函数调用时所需要的维护信息，这常常称之为堆栈帧或者活动记录。堆栈帧一般包含如下几方面的信息：

 临时变量：包括函数的非静态局部变量以及编译器自动生成的其他临时变量。

 函数的返回地址和参数

2.什么是栈溢出？

       栈溢出就是缓冲区溢出的一种。 由于缓冲区溢出而使得有用的存储单元被改写,往往会引发不可预料的后果。程序在运行过程中，为了临时存取数据的需要，一般都要分配一些内存空间，通常称这些空间为缓冲区。如果向缓冲区中写入超过其本身长度的数据，以致于缓冲区无法容纳，就会造成缓冲区以外的存储单元被改写，这种现象就称为缓冲区溢出。缓冲区长度一般与用户自己定义的缓冲变量的类型有关。

3. iOS/Mac栈的大小是多少？

1. iOS上主线程栈空间大小为1MB

2. iOS上子线程栈空间大小为512KB

3. Mac OS上主线程栈大小为8MB

PS：对于子线程，线程的栈大小是在线程创建的时候就创建好的，但是只有实际使用到的时候才会分配到具体内存；同时，子线程能够允许的最小栈大小为16KB，且栈的大小必须是4KB的整数倍。

4. 哪些情况会造成栈溢出

1.栈上变量直接分配内存长度超过栈空间大小,如下

 int buf[1024*1024] = {0}

对应的崩溃日志，一般情况下遇见有"Stack Guard"的关键字，就标明程序发生栈溢出导致闪退了

2. 间接使用操作栈上内存超限的函数，包括但不限于以下函数

void *memcpy(void *__dst, const void *__src, size_t __n);

void *memmove(void *__dst, const void *__src, size_t __len);

char *strcpy(char *__dst, const char *__src);

char *strncpy(char *__dst, const char *__src, size_t __n);

举个栗子：

void function1(char *str){

    int32_t maxsize = 100*1024*1024;

    char buffer[maxsize];

    //strcpy(buffer, str);

    memcpy(buffer, str, maxsize);

}

  char *a = malloc(1024*1024);

  function1(a);

来个崩溃日志，关键字还是`Stack Guard`哦。

3.无限递归调用,见如下斐波那契数列函数递归实现

int  fibonacci(int n){

    if (n == 1) {

       return 1;

    }

    if (n == 2) {

        return 2;

    }

    return  fibonacci(n) * fibonacci(n - 1);

}

再来个崩溃日志给大家瞧瞧，不要钱哦，关键字还是`Stack Guard`！

5. 怎么避免栈溢出崩溃？

1.栈上申请内存不要超过512KB，建议超过100KB以上的内存申请，都使用堆上的内存分配方式，“malloc”,“calloc”等

2. 使用操作内存读写的系统函数时，保证大内存的内存操作在堆上进行

3. 避免使用递归，所有的递归都可以使用循环实现。

6. 参考文献

1.百度百科-栈：https://baike.baidu.com/item/%E6%A0%88/12808149?fr=aladdin

2.百度百科-栈溢出：https://baike.baidu.com/item/%E6%A0%88%E6%BA%A2%E5%87%BA/8538051?fr=aladdinhttps://baike.baidu.com/item/%E6%A0%88%E6%BA%A2%E5%87%BA/8538051?fr=aladdin

3.Apple Thread Management：https://developer.apple.com/library/archive/documentation/Cocoa/Conceptual/Multithreading/CreatingThreads/CreatingThreads.html