Variables 如何获取存储在堆栈中的变量？_Variables_Memory_Operating System_Stack

Variables 如何获取存储在堆栈中的变量？

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Variables 如何获取存储在堆栈中的变量？,variables,memory,operating-system,stack,Variables,Memory,Operating System,Stack,在编程时（例如，在C语言中），许多变量保存在堆栈中。堆栈是FIFO数据结构，我们只能弹出堆栈的顶部值假设堆栈中存储了100个变量，我想得到其中一个变量的值，它不在堆栈的顶部。我怎么得到它？操作系统是否会弹出堆栈中所有较新的变量，直到获得所需的变量，然后将它们全部推回堆栈中？或者操作系统是否有不同的方式来处理堆栈中的变量谢谢。操作系统不会直接处理变量二,。不要将堆栈视为物理堆栈（原因过于简单：它不是物理堆栈）。堆栈的元素可以直接访问，编译器会生成执行此操作的代码。谷歌“堆栈指针相对寻址

在编程时（例如，在C语言中），许多变量保存在堆栈中。堆栈是FIFO数据结构，我们只能弹出堆栈的顶部值

假设堆栈中存储了100个变量，我想得到其中一个变量的值，它不在堆栈的顶部。我怎么得到它？操作系统是否会弹出堆栈中所有较新的变量，直到获得所需的变量，然后将它们全部推回堆栈中？或者操作系统是否有不同的方式来处理堆栈中的变量

谢谢。操作系统不会直接处理变量

二,。不要将堆栈视为物理堆栈（原因过于简单：它不是物理堆栈）。堆栈的元素可以直接访问，编译器会生成执行此操作的代码。谷歌“堆栈指针相对寻址”。

I.操作系统不会直接处理变量

在C等语言中使用的堆栈不是典型的后进先出。它被称为堆栈，因为它的使用方式类似于后进先出：当调用一个过程时，一个新的帧被推到堆栈上。框架通常包含局部变量和簿记信息，如返回到哪里。类似地，当一个过程返回时，它的帧从堆栈中弹出

这没什么神奇的。编译器（而不是操作系统）分配一个寄存器用作-让我们称之为

SP

。按照惯例，

SP

指向下一个空闲堆栈字的内存位置：

+----------------+ (high address)
|   argument 0   |
+----------------+
|   argument 1   |
+----------------+
| return address |
+----------------+
|    local 0     |
+----------------+
|    local 1     |
+----------------+                  +----+    
|    free slot   |  <-------------- | SP |
+----------------+ (low address)    +----+

其中符号

[SP]

被读取为“SP指向的存储单元的内容”。一些体系结构，特别是x86，提供了一条执行存储和减法的

push

指令。要弹出（并丢弃）堆栈上的n个顶部值，我们只需将n添加到

SP

现在，假设我们想要访问上面的

local0

字段。如果我们的CPU有一个寻址模式，那就很容易了！假设

SP

指向上图中的空闲插槽

 LOAD R0, [SP+2] ; load "local 0" into register R0

请注意，我们不需要首先从堆栈中弹出

local 0

，因为我们可以使用任何字段相对于堆栈指针的偏移量来引用它

根据编译器和机器架构的不同，可能会有另一个寄存器指向局部变量和参数之间的区域（或大约）。该寄存器（通常称为a）在堆栈指针移动时保持固定

我想强调一个事实，通常情况下，操作系统根本不参与堆栈操作。内核分配初始堆栈，并可能监视其增长，但将值的推送和弹出留给用户程序

*为简单起见，我假设机器字的大小为1字节，这就是为什么我们从SP中减去1。在32位机器上，将一个字推到堆栈上意味着减去（至少）4个字节。