C++ UNIX：UNIX中的堆栈大小（ulimit-s）应该是多少？

如何在UNIX中计算程序所需的最小堆栈大小，使程序永远不会崩溃

假设我的程序是

int main()
{
         int number;
         number++;
         return 0;
}

1） 此程序运行所需的堆栈大小是多少？如何计算

2） 我的Unix系统提供了

ulimit-s 512000

。我的小程序真的需要这个值吗

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3） 如果我有一个具有多线程的大程序，大约500个函数，包括一些库、宏、动态分配的内存等，那么需要多少堆栈大小呢？

没有神奇的方法可以告诉你的程序在堆栈上需要多少空间。这取决于代码实际在做什么。无限（或非常深）递归将导致堆栈溢出，即使程序似乎什么也不做

作为示例，请参见以下内容：

$ ulimit
unlimited
$ echo "foo(){foo();} main(){foo();}" | gcc -x c -
$ ./a.out 
Segmentation fault (core dumped)

您的程序本身使用了几个字节-1 int，但当然也要考虑运行时中位于

main

之前的部分。但它不太可能超过几十个字节，可能一次超过几百个字节。因为任何现代操作系统中的最小堆栈大小都是“一页”=4KB，这应该很容易适应

51200=51.2MB，但这似乎相当高。在我的LinuxFedora16x86-64机器上，它是8192

线程并不重要，因为每个线程都有自己的堆栈。函数的数量本身对堆栈的使用并不是一个很大的影响因素。堆栈耗尽几乎总是由大型局部变量和/或深度递归引起的。对于任何稍微复杂一点的程序来说，计算精确的堆栈使用率是相当棘手的。通常，它需要大量运行程序并查看堆栈是否“爆炸”。如果没有，则有足够的堆栈。一般来说，库函数往往不使用大量堆栈，但总会有例外 举例来说：

void func()
{
   int x, y, z;
   float w;
   ...
}

此函数占用大约16字节的堆栈，加上调用函数的一般开销，通常为1-3个“机器字”（32位机器上为4-12字节，64位机器上为8-24字节）

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此函数将占用40000字节的堆栈空间。显然，不需要对该函数进行多次递归调用就可以耗尽堆栈

大多数人依赖于堆栈是“大”的，而他们的程序不使用所有堆栈，这仅仅是因为堆栈的大小设置得太大，以至于程序很少会因为堆栈空间不足而失败，除非他们使用具有自动存储持续时间的超大阵列

这是一个工程故障，从某种意义上说，它不是工程故障：一个已知且基本上可以预防的完全故障源是不可控的

通常，很难计算程序的实际堆栈需求。特别是当存在递归时，编译器通常无法预测一个例程将被递归调用多少次，因此它无法知道该例程将需要多少次堆栈空间。另一个复杂问题是对运行时准备的地址的调用，例如对虚拟函数的调用或通过其他函数指针的调用

不过，编译器和链接器可以提供一些帮助。对于任何使用固定堆栈空间的例程，理论上，编译器都可以提供这些信息。一个例程可能包括执行或未执行的块，每个块可能有不同的堆栈空间要求。这会干扰编译器为例程提供固定的数字，但编译器可能会单独提供关于每个块的信息和/或例程的最大值

理论上，链接器可以检查调用树，如果调用树是静态的且不是递归的，则可以为链接程序提供最大的堆栈使用量。它们还可以提供沿着特定调用子链的堆栈使用（例如，从一个例程到导致递归调用同一例程的调用链），这样人类就可以将算法知识应用到子链堆栈使用的倍数上，最大次数为递归调用子链的次数

我没有见过具有这些功能的编译器或链接器。这表明，开发这些功能几乎没有经济动机

有时堆栈使用信息很重要。操作系统内核可能有一个比用户进程更有限的堆栈，因此应该计算内核代码的最大堆栈使用量（作为一个良好的工程实践），以便可以适当地设置堆栈大小（或者重新设计代码以使用更少的堆栈）

如果您有计算堆栈空间需求的关键需求，可以检查编译器生成的汇编代码。在许多计算平台上的许多例程中，在例程开始时从堆栈指针中减去一个固定数字。在没有附加减法或“推”指令的情况下，这是例程的堆栈使用，不包括它调用的子例程使用的其他堆栈。但是，例程可能包含包含额外堆栈分配的代码块，因此必须仔细检查生成的汇编代码，以确保找到所有堆栈调整

例程还可能包含在运行时计算的堆栈分配。在计算堆栈空间非常关键的情况下，可以避免编写导致此类分配的代码（例如，避免使用C的可变长度数组特性）

一旦确定了每个例程的堆栈使用情况，就可以通过沿各种例程调用路径添加每个例程的堆栈使用情况（包括调用

main

之前运行的启动例程的堆栈使用情况）来确定程序的总堆栈使用情况

这种使用完整程序的堆栈计算通常比较困难，很少执行

您通常可以估计堆栈的使用情况

void func2()
{
    int x[10000];
    ...
}