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VS運行程序發生棧溢出的分析

編輯:C++入門知識

這兩天時間都浪費在解決各種棧溢出了,沒想到最後各個部件合在一起的時候會出現這麼多的問題,這其實是我第一次解決棧溢出問題,很認真的查了查資料,找了幾種解決方法,但是作用都不大,拆了東牆補西牆,雖然知道及時申請內存其實可以避免的,但是很多天的連續編碼,讓我已經不想再費神再改了,所以我在文章最後可以給大家一種暴力解決法。

首先跟大家分享一下我找到的一些知識。

如果定義數組變量太大,將會出現棧溢出。因為定義的變量存儲在棧中,而編譯器分配的棧內存很小。用malloc申請內存相當於使用了堆內存,下面給大家說一些關於堆和棧的東西吧

(假如對這一段理論知識不感興趣的可以直接跳到最後看圖片,有暴力解決法,哈哈)

Windows操作系統堆和棧的區別

堆和棧的區別

一、預備知識—程序的內存分配
一個由c/C++編譯的程序占用的內存分為以下幾個部分
1、棧區(stack)— 由編譯器自動分配釋放 ,存放函數的參數值,局部變量的值等。其操作方式類似於數據結構中的棧。
2、堆區(heap) — 一般由程序員分配釋放, 若程序員不釋放,程序結束時可能由OS回收 。注意它與數據結構中的堆是兩回事,分配方式倒是類似於鏈表,呵呵。
3、全局區(靜態區)(static)—,全局變量和靜態變量的存儲是放在一塊的,初始化的全局變量和靜態變量在一塊區域, 未初始化的全局變量和未初始化的靜態變量在相鄰的另一塊區域。 - 程序結束後有系統釋放 
4、文字常量區—常量字符串就是放在這裡的。 程序結束後由系統釋放
5、程序代碼區—存放函數體的二進制代碼。
二、例子程序 
這是一個前輩寫的,非常詳細 

 a =  * s[] =  * *p3 = ;   c == ( *)malloc(= ( *)malloc(); \0放在常量區,編譯器可能會將它與p3所指向的優化成一個地方。

 

 
 二、堆和棧的理論知識 

stack: 
由系統自動分配。 例如,聲明在函數中一個局部變量 int b; 系統自動在棧中為b開辟空間 
heap: 
需要程序員自己申請,並指明大小,在c中malloc函數 
如p1 = (char *)malloc(10); 
在C++中用new運算符 
如p2 = (char *)malloc(10); 
但是注意p1、p2本身是在棧中的。


棧:只要棧的剩余空間大於所申請空間,系統將為程序提供內存,否則將報異常提示棧溢出。 
堆:首先應該知道操作系統有一個記錄空閒內存地址的鏈表,當系統收到程序的申請時, 
會遍歷該鏈表,尋找第一個空間大於所申請空間的堆結點,然後將該結點從空閒結點鏈表中刪除,並將該結點的空間分配給程序,另外,對於大多數系統,會在這塊內存空間中的首地址處記錄本次分配的大小,這樣,代碼中的delete語句才能正確的釋放本內存空間。另外,由於找到的堆結點的大小不一定正好等於申請的大小,系統會自動的將多余的那部分重新放入空閒鏈表中。


棧:在Windows下,棧是向低地址擴展的數據結構,是一塊連續的內存的區域。這句話的意思是棧頂的地址和棧的最大容量是系統預先規定好的,在 WINDOWS下,棧的大小是2M(也有的說是1M,總之是一個編譯時就確定的常數),如果申請的空間超過棧的剩余空間時,將提示overflow。因此,能從棧獲得的空間較小。 
堆:堆是向高地址擴展的數據結構,是不連續的內存區域。這是由於系統是用鏈表來存儲的空閒內存地址的,自然是不連續的,而鏈表的遍歷方向是由低地址向高地址。堆的大小受限於計算機系統中有效的虛擬內存。由此可見,堆獲得的空間比較靈活,也比較大。


棧由系統自動分配,速度較快。但程序員是無法控制的。 
堆是由new分配的內存,一般速度比較慢,而且容易產生內存碎片,不過用起來最方便. 
另外,在WINDOWS下,最好的方式是用VirtualAlloc分配內存,他不是在堆,也不是在棧是直接在進程的地址空間中保留一快內存,雖然用起來最不方便。但是速度快,也最靈活。


棧: 在函數調用時,第一個進棧的是主函數中後的下一條指令(函數調用語句的下一條可執行語句)的地址,然後是函數的各個參數,在大多數的C編譯器中,參數是由右往左入棧的,然後是函數中的局部變量。注意靜態變量是不入棧的。 
當本次函數調用結束後,局部變量先出棧,然後是參數,最後棧頂指針指向最開始存的地址,也就是主函數中的下一條指令,程序由該點繼續運行。 
堆:一般是在堆的頭部用一個字節存放堆的大小。堆中的具體內容有程序員安排。



char s1[] = "aaaaaaaaaaaaaaa"; 
char *s2 = "bbbbbbbbbbbbbbbbb"; 
aaaaaaaaaaa是在運行時刻賦值的; 
而bbbbbbbbbbb是在編譯時就確定的; 
但是,在以後的存取中,在棧上的數組比指針所指向的字符串(例如堆)快。 
比如: 

 a =  c[] =  *p == c[= p[

 


對應的匯編代碼 

: a = c[ 8A 4D F1 mov cl, ptr [ebp- 4D FC mov  ptr [ebp-: a = p[ EC mov edx,dword ptr [ebp- 8A   mov al, ptr [edx+   FC mov  ptr [ebp-],al 

 


第一種在讀取時直接就把字符串中的元素讀到寄存器cl中,而第二種則要先把指針值讀到edx中,在根據edx讀取字符,顯然慢了。


堆和棧的區別可以用如下的比喻來看出: 
使用棧就象我們去飯館裡吃飯,只管點菜(發出申請)、付錢、和吃(使用),吃飽了就走,不必理會切菜、洗菜等准備工作和洗碗、刷鍋等掃尾工作,他的好處是快捷,但是自由度小。 
使用堆就象是自己動手做喜歡吃的菜肴,比較麻煩,但是比較符合自己的口味,而且自由度大。

Windows進程中的內存結構

在閱讀本文之前,如果你連堆棧是什麼多不知道的話,請先閱讀文章後面的基礎知識。

接觸過編程的人都知道,高級語言都能通過變量名來訪問內存中的數據。那麼這些變量在內存中是如何存放的呢?程序又是如何使用這些變量的呢?下面就會對此進行深入的討論。下文中的C語言代碼如沒有特別聲明,默認都使用VC編譯的release版。

首先,來了解一下 C 語言的變量是如何在內存分部的。C 語言有全局變量(Global)、本地變量(Local),靜態變量(Static)、寄存器變量(Regeister)。每種變量都有不同的分配方式。先來看下面這段代碼:

 g1=, g2=, g3=  s1=, s2=, s3= v1=, v2=, v3=
,&v1); 
printf(,&,&,&g1); 
printf(,&,&,&s1); 
printf(,&,& 

 



編譯後的執行結果是:

 
 


 
 


 
 

 



輸出的結果就是變量的內存地址。其中v1,v2,v3是本地變量,g1,g2,g3是全局變量,s1,s2,s3是靜態變量。你可以看到這些變量在內存是連續分布的,但是本地變量和全局變量分配的內存地址差了十萬八千裡,而全局變量和靜態變量分配的內存是連續的。這是因為本地變量和全局/靜態變量是分配在不同類型的內存區域中的結果。對於一個進程的內存空間而言,可以在邏輯上分成3個部份:代碼區,靜態數據區和動態數據區。動態數據區一般就是“堆棧”。“棧(stack)”和“堆(heap)”是兩種不同的動態數據區,棧是一種線性結構,堆是一種鏈式結構。進程的每個線程都有私有的“棧”,所以每個線程雖然代碼一樣,但本地變量的數據都是互不干擾。一個堆棧可以通過“基地址”和“棧頂”地址來描述。全局變量和靜態變量分配在靜態數據區,本地變量分配在動態數據區,即堆棧中。程序通過堆棧的基地址(BP)和偏移量(SP)來訪問本地變量。

 

想必大家看上面的這些東西有些煩了吧,我給大家提供一種方法,我自己測試一下可行。

 

 

在項目屬性,選中後彈出窗口,照圖中更改那個棧的大小就行了。這個應該還可以解決的,希望能解決大家的問題吧,謝謝了

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