估计线程堆栈大小

Question

我试图猜测在每个线程的基础上分配多少堆栈。 发现提示建议程序应在内存中写入已知模式（例如：0xEF），以获取堆栈的上限/下限。

有人可以提供快速的 C 程序来做到这一点吗？这真的是要走的路吗？ 还有其他建议吗？

感谢您协助解决这个疑问。

Answer 1

如果您完全控制您的程序（代码），那么尝试找到大小是无意义的，因为您将是在您创建时告诉操作系统分配特定数量的堆栈大小的人使用 CreateThread 或 pthread_create 的线程。但是，如果您不这样做，根据您的操作系统，您可以调用 pthread_attr_getstack（在 unix 上）或 VirtualQuery（在 Windows 上），分配基于堆栈的变量，并计算堆栈基地址和变量位置之间的距离。

Answer 2

估计堆栈使用情况的另一种方法是读取每个函数中的堆栈指针值并更新最小和最大堆栈指针变量。在程序结束时，两个值之间的差异将为您提供估计值。

为了读取堆栈指针的值，您可以：

• 实现汇编函数（对于 x86 CPU 执行 mov r/eax, r/esp + ret
• ）相同（当然，没有 ret），如果您的编译器支持，则使用内联汇编
• 实现类似下面的内容（由于代码优化，这可能无法始终/在任何地方工作）

代码：

#include <stdint.h>
#include <stdarg.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>

// uintptr_t is an unsigned integer type from stdint.h
// that is capable of holding a pointer.
// If you don't have it in your compiler, use an
// equivalent, which may be size_t (stddef.h) or
// UINT_PTR (windows.h) or something else.
uintptr_t StackPointerMin = (uintptr_t)-1;
uintptr_t StackPointerMax = 0;

void UpdateStackUsageInner(int dummy, ...)
{
  va_list ap;
  volatile char* p;
  uintptr_t StackPointer;

  va_start(ap, dummy);
  p = va_arg(ap, volatile char*);
  StackPointer = (uintptr_t)p;

  if (StackPointer < StackPointerMin) StackPointerMin = StackPointer;
  if (StackPointer > StackPointerMax) StackPointerMax = StackPointer;

  va_end(ap);
}

void UpdateStackUsage()
{
  volatile char c = 'a';
  UpdateStackUsageInner(0, &c);
}

void DoSomething(void)
{
  char c[1024+1];
  UpdateStackUsage();
  memset(c, '*', sizeof(c));
  c[sizeof(c)-1] = '\0';
  printf("%s\n", c);
}

int main(void)
{
  UpdateStackUsage();
  DoSomething();
  printf("Approximate stack usage: %lu\n",
         (unsigned long)(StackPointerMax - StackPointerMin));
  return 0;
}

输出：

********************************************************************************
********************************************************************************
********************************************************************************
********************************************************************************
********************************************************************************
********************************************************************************
********************************************************************************
********************************************************************************
********************************************************************************
********************************************************************************
********************************************************************************
********************************************************************************
****************************************************************
Approximate stack usage: 1040

我也知道某些编译器支持挂钩函数入口（并且可能退出），这可以简化任务，因为这样您就不需要将 UpdateStackUsage(); 插入到所有/许多函数中。 此处对此进行了讨论。