堆栈段(stack segment)通常是指采用堆栈方式工作的一段内存区域。当程序被执行时,程序可能会将其执行的状态加入栈的顶部;当程序结束时,它必须把栈顶的状态数据弹出(pop)。

在采用段式内存管理方式进行程序内存分配的架构中,堆栈段用来存放局部变量函数返回地址。堆栈段是在程序运行时动态分配使用,只需要通过栈顶指针即可访问。目前大多数CPU中都有专用寄存器可以被用来存放栈顶地址。

理论上,最小的栈可能是一个仅能保存函数调用(function call)地址的结构,以致被调用的函数能根据该地址返回(return)到原函数里。除此功能以外,开发者也可以将栈另作他用。

基于栈的内存分配法的另一特点就是,当程序结束时,栈所用的内存能够自动快速地被回收,开发者不用干预,省心省力。如果栈顶的数据需要以某种格式被保存起来,那么在程序结束前,此数据必须被复制到其他位置,不然就会被弹出栈而丢失。因此,基于栈的内存分配法适用于那些只需暂时数据的保存情况。

操作系统给线程分配的栈可能仅为几个KB的大小。如果分配的栈内存过大,超过了线程实际需要,这可能导致栈溢出(stack overflow),以致系统崩溃。

x86处理器系列对线程栈的管理有特殊的指令。其他处理器系列(包括PowerPC和MIP)则没有这种支持。

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