[转帖] Linux 下面栈空间大小的实验

比如局部变量是保存在栈空间中的，今天突然在想栈的上限是多大呢，什么时候才会栈溢出？

ulimit 命令

linux下使用ulimit 命令可以查看系统的很多上限值。

• ulimit -a 查看所有

• ulimit -s 查看栈空间的大小

可以看到系统设置栈的上限是8M

测试

现在我们写个程序测试一下

两种方法：

1、第一种方法：最简单的是在函数或直接在main()函数里定义多个局部变量。

局部变量一定要初始化，不然可能不会给分配内存

2、第二种方法：使用递归申请栈空间更合适，测试方便。

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

int   i = 1;  //记录申请的次数

void func()
{
    char   a[1048576];  //一次申请 1 M 便于计算

    printf("NO.%d  %ld 字节 %p\n",i,sizeof(a),a);

    i++;
    func();
}

main()
{
    func();
}

共申请了7M ,第8次申请失败，因为栈里面还保存着其他数据，如main函数的参数，所以第8次申请不足1M,说明运行结果和ulimit查看的信息吻合。

3、物理内存有4G，那栈空间可以申请4G么？

设置栈的上限为4G

再次运行程序： 

竟然真的申请了4G，这时候就想到了虚拟内存机制和linux交换空间。显然，这4G真的要物理内存给提供那是不够的，因为除了我们申请的4G ,还有其他进程，内核也需要内存空间，所以肯定使用了交换空间，物理内存不够的时候，把暂时不用的内存数据临时保存到了交换空间。我的交换空间分配了2G 。 
申请成功了，但是明显感觉到了系统卡顿，有时侯在申请了接近3G 的时候会卡一下，此时应该是因为物理内存压力太大，正在往交换空间置换数据吧，然后剩下1G 申请完成。

4、冲动了！这次我们设置栈的上限为 7G > 4G物理内存+2G swap

运行： 

成功了。特别卡，第一次直接系统死机了。

但是有点不解了，物理内存+交换空间 = 6G , 为何能申请7G ？ 但是有时候又会中途失败，不能分配7G。

5、寻址空间

需不需要担心申请内存过多，比如像上面递归定义了超多字符串，那地址够用么，变量太多，首地址会不会重复呢？

这个不必担心，64位系统CPU的寻址空间是 2^64 , 0 ～ 0xffffffffffffffff 系统根本用不完这么大的地址空间。况且我们个人电脑的物理内存才是仅仅4G。

所以，64位系统会有很大一部分地址范围用不到，据说这个叫AMD64空洞。

6、申请堆空间

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

int   i = 1;  //记录申请的次数

void func()
{
    char   a[1048576] = {'1'};  //一次申请 1 M 便于计算
    char   *p = NULL;

    p = (char*)malloc(1048576);

    printf("NO.%d  %ld 字节 %p --><-- %p\n",i,sizeof(a),a,p);

    i++;
    func();
}

main()
{
    func();
}

这里有个问题：经多次测试，如果malloc动态申请的内存特别大时，如上图，依次分配的内存地址是递减的，好像不符合堆向上增长的特点。

7、32位环境测试

上面的代码以gcc -m32 编译运行

这里也有个问题：

堆内存地址开始是减小的：

减到足够小时又开始增大：

有时侯会出现，栈后面用到的地址空间是前面动态申请过的（并未释放）

8、有时候ulimit -s 设置数值过大时会失败，还会导致之后设置任何数值都不会成功。注销重新设置就可以了

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总之，还是不要随便更改系统设置的栈大小，不然就会出现上面遇到的几个问题。一般系统默认设置栈段为8M、4M、2M或1M。