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c++ - 堆栈大小估计

coder 2023-05-03 原文

在多线程嵌入式软件(用 C 或 C++ 编写)中,必须为线程提供足够的堆栈空间,以允许它完成其操作而不会溢出。在某些实时嵌入式环境中,堆栈的正确大小至关重要,因为(至少在我使用过的某些系统中),操作系统不会为您检测到这一点。

通常,新线程(除了主线程)的堆栈大小是在创建线程时指定的(即在 pthread_create() 等的参数中)。通常,这些堆栈大小被硬编码为在最初编写或测试代码时已知良好的值。

但是, future 对代码的更改通常会破坏硬编码堆栈大小所基于的假设,并且有一天,您的线程进入其调用图的较深分支之一并溢出堆栈 - 导致整个系统或默默地破坏内存。

我个人在线程中执行的代码在堆栈上声明结构实例的情况下看到了这个问题。当结构被扩充以容纳额外的数据时,堆栈大小会相应地膨胀,可能会导致堆栈溢出。我想这对于已建立的代码库来说可能是一个巨大的问题,因为无法立即知道将字段添加到结构的全部效果(线程/函数太多,无法找到使用该结构的所有位置)。

由于对“堆栈大小”问题的通常回答是“它们不可移植”,因此我们假设编译器、操作系统和处理器都是本次调查的已知数量。我们还假设不使用递归,因此我们不处理“无限递归”场景的可能性。

有哪些可靠的方法可以估计线程所需的堆栈大小?我更喜欢离线(静态分析)和自动的方法,但欢迎所有想法。

最佳答案

运行时评估

一种在线方法是使用特定值绘制完整的堆栈,例如 0xAAAA(或 0xAA,无论您的宽度是多少)。然后,您可以通过检查有多少绘画未被触及,来检查堆栈在过去最大增长了多少。

看看this带有插图的解释链接。

优点是简单。缺点是您无法确定您的堆栈大小最终不会超过测试期间使用的堆栈数量。

静态评估

有一些静态检查,我认为甚至存在试图执行此操作的被黑 gcc 版本。我唯一可以告诉你的是,在一般情况下,静态检查很难做到。

也可以看看 this问题。

关于c++ - 堆栈大小估计,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/1756285/

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