如何處理或避免C++中的堆棧溢出

Question

在C++中，堆棧溢出通常會導致程序無法恢復崩潰。對於需要非常健壯的程序，這是一個不可接受的行爲，特別是因爲堆棧大小有限。關於如何處理問題的幾個問題。

1. 有沒有一種方法可以通過一般技術來防止堆棧溢出。 （可擴展的，可靠的解決方案，包括應對外部庫吃了很多棧等）

2. 有沒有辦法來處理他們的情況下發生堆棧溢出？優選地，堆棧被解開，直到有處理者處理那種問題。

3. 有那裏的語言，具有可擴展堆棧線程。在C++中有這樣的可能嗎？

在C++行爲的溶液中的任何其它有用的意見，將不勝感激。

Answer 1

處理堆棧溢出是不是正確的解決方案，相反，你必須確保你的程序不使棧溢出。

不要在堆棧上分配大的變量（其中「大」取決於程序）。確保任何遞歸算法在已知最大深度後終止。如果遞歸算法可能遞歸未知次數或大量次數，則自己管理遞歸（通過維護您自己的動態分配堆棧）或將遞歸算法轉換爲等效迭代算法

「非常健壯」不會使用第三方或外部庫「吃了很多堆棧」。

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注意，有些平臺時發生堆棧溢出通知程序，並允許程序來處理錯誤。例如，在Windows上，拋出異常。這個異常不是C++異常，但它是一個異步異常。鑑於C++異常只能由throw語句拋出，在執行程序的任何時候都可能會引發異步異常。不過，這是預料之中的，因爲堆棧溢出可能隨時發生：任何函數調用或堆棧分配都可能使堆棧溢出。

問題是堆棧溢出可能會導致即使代碼不會引發任何異常（例如，在C++中標記爲noexcept或throw()的函數）也會拋出異步異常。所以，即使你以某種方式處理這個異常，你也無法知道你的程序處於安全狀態。因此，處理異步異常的最好方法是不要處理它，根本不是^（*）。如果拋出一個，這意味着該程序包含一個錯誤。

其他平臺可能有「處理」一個堆棧溢出錯誤類似的方法，但是任何這樣的方法可能來自同一個問題遭受：，預計不會導致錯誤可能會導致錯誤代碼。

^{（*）有一些非常罕見的例外。}

Answer 2

C++是一種強大的語言，並與力量來自於搬起石頭砸自己的腳的能力。我不知道有任何便攜式機制在發生堆棧溢出時檢測並糾正/中止。當然，任何這種檢測都是針對特定實現的。例如g ++提供-fstack-protector來幫助監控你的堆棧使用情況。

總的來說，最好的選擇是積極主動地避免大型的基於堆棧的變量，並且謹慎使用遞歸調用。

Answer 3

可以防止堆棧溢出使用良好的編程習慣，如：

1. 要非常小心使用遞歸，我最近看到一個SO從寫的不好遞歸CreateDirectory功能造成，如果你要是不知道你的代碼是100％ok，然後添加防護變量，在N次遞歸調用後停止執行。或者甚至更好的不寫遞歸函數。
2. 不要在堆棧上創建巨大的數組，這可能會隱藏數組，像一個非常大的數組作爲類字段。它總是更好地使用矢量。
3. 要非常小心alloca，特別是如果它被放入一些宏定義。我已經看到了許多因字符串轉換宏而產生的SO，這些宏被放入使用alloca進行快速內存分配的for循環中。
4. 確保您的堆棧大小最佳，這在嵌入式平臺中更爲重要。如果你的線程沒有做太多的話，那麼給它一小堆，否則使用較大。我知道保留應該只採取一些地址範圍 - 而不是物理內存。

這些是我在過去幾年中見過的最主要的原因。

對於自動找到你應該能夠找到一些靜態代碼分析工具。

Answer 4

Re：可擴展堆棧。你可以給自己更多的堆棧空間，像這樣：

#include <iostream> 

int main() 
{ 
    int sp=0; 

    // you probably want this a lot larger 
    int *mystack = new int[64*1024]; 
    int *top = (mystack + 64*1024); 

    // Save SP and set SP to our newly created 
    // stack frame 
    __asm__ ( 
     "mov %%esp,%%eax; mov %%ebx,%%esp": 
     "=a"(sp) 
     :"b"(top) 
     : 
     ); 
    std::cout << "sp=" << sp << std::endl; 

    // call bad code here 

    // restore old SP so we can return to OS 
    __asm__(
     "mov %%eax,%%esp": 
     : 
     "a"(sp) 
     :); 

    std::cout << "Done." << std::endl; 

    delete [] mystack; 
    return 0; 
} 

這是gcc的彙編語法。

Answer 5

#include <iostream> 
using **namespace** std; 
class Complex 
{ 

public: double *re, *im; 

Complex() 
{ 

    re = new double(r); 

    im = new double(m); 

} 

Complex() 
{ 

    re = new double; 
    im = new double; 
    *re = *t.re; 
    *im= *t.im; 

} 

~Complex() 
{ 

     delete re, im; 

} 

}; 

int main() { 

double x, y, z; 
cin >> x >> y >> z; 
Complex n1(x,y); 
cout << *n1.re << "+" << *n1.im << "i "; 
Complex n2 = n1; 
cout << *n2.re << "+" << *n2.im << "i "; 
*n1.im = z; 
cout << *n2.re << "+" << *n2.im << "i "; 
cout << *n1.re << "+" << *n1.im << "i "; 
return 0; 
}