我们如何轮询堆栈状态 – 未使用(可用)的内存

我们如何获得这些信息? 我想这是依赖于操作系统,我正在运行Windows,所以我的问题是指Windows API。

有什么function可以为我们做 – 为调用线程获取剩余的堆内存?

或者,如果我们能够找出以下细节,我们将能够自行计算:

  1. 获取线程堆栈基地址 。 必须有一些函数把一个线程标识符作为参数,并返回一些关于它的信息(比如…栈基地址?)
  2. 获取线程堆栈大小 。 如果线程是由我们启动的,我们可以知道它(因为我们在调用CreateThread时指定了它)。 但是,如果它是主程序,由操作系统为我们的程序启动,或者其他任何线程我们没有明确启动,我们如何find它?
  3. 获取当前的堆栈指针 。 那么,这很容易。 我们可以用esp来检查,也可以取一个局部variables的地址来得到一个很近的位置。

这是为了教育目的,但我想它可以用来阻止recursionalgorithm导致堆栈溢出 – 而不是使用任何最大深度限制function。

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你可以使用NtCurrentTeb(),它为你提供一个指向TEB的指针。 这有NT_TIB作为其第一个成员:

 typedef struct _NT_TIB { PEXCEPTION_REGISTRATION_RECORD ExceptionList; PVOID StackBase; PVOID StackLimit; PVOID SubSystemTib; // .... } NT_TIB, *PNT_TIB; 

不是直接回答OP的问题,而是提到它的结尾: “…它可以用来阻止递归算法导致堆栈溢出 – 而不是使用任何最大深度限制函数”。

Windows API提供了方法SetThreadStackGuarantee() ,它允许定义一个最小的堆栈大小,在SetThreadStackGuarantee()堆栈溢出异常时保持可用。 此方法与VC运行时库方法_resetstkoflw()可以使从堆栈溢出中恢复成为可能。

有关详细信息,请参阅MSDN。

  1. 获取线程堆栈基地址 :如wj32所示 ,使用线程信息块的StackBase

  2. 获取线程堆栈大小 :确定线程保留堆栈大小(即最大大小)是不同的。 StackLimit显示的是最低的StackLimit 地址 ,可以显示堆栈有多大,而不是限制。 也不是您传递给CreateThread的堆栈大小是初始提交大小,除非您传递STACK_SIZE_PARAM_IS_A_RESERVATION标志,否则不是保留大小。 您的程序的堆栈大小由链接器参数指定,如果不指定,则默认为1MB。 所以很可能所有的线程都有1MB的堆栈保留。

    由于堆栈的最后一页是一个保护页面,所以您可以想象从StackPage开始,并检查每个较低的堆栈页面VirtualQuery来查找将成为堆栈结尾的gaurd页面。 这当然完全依赖于实现定义的行为。

  3. 获取当前的堆栈指针 :您可以使用StackLimit来获取堆栈的最大承诺大小,但这与当前指针不同。 esp显然是当前的堆栈位置,可能会比StackLimit更高。

注意保留与提交。 在Windows保留意味着虚拟地址已被保留使用,不能采取其他的东西。 保留地址不消耗任何物理或虚拟内存。 一旦它被提交,它的地址将被映射到物理或虚拟内存,并可以使用。 Windows用户线程有一个固定的堆栈保留大小 – 为堆栈保留地址空间,不能增加和一个可变的提交大小 – 堆栈将只使用(提交)内存,因为它需要它。

编辑

我对检查gaurd页面的想法是行不通的。 我写了一个测试程序,警戒页面设置在提交限制,所以这是行不通的。 但是我发现在堆栈的任何位置运行一个VirtualQuery将给出堆栈中最低地址的AllocationBase ,因为保留区大小是一次分配的。 以下示例显示了这个实际操作:

 #include <windows.h> #include <WinNT.h> #include <stdio.h> DWORD GetThreadStackSize() { SYSTEM_INFO systemInfo = {0}; GetSystemInfo(&systemInfo); NT_TIB *tib = (NT_TIB*)NtCurrentTeb(); DWORD_PTR stackBase = (DWORD_PTR)tib->StackBase; MEMORY_BASIC_INFORMATION mbi = {0}; if (VirtualQuery((LPCVOID)(stackBase - systemInfo.dwPageSize), &mbi, sizeof(MEMORY_BASIC_INFORMATION)) != 0) { DWORD_PTR allocationStart = (DWORD_PTR)mbi.AllocationBase; return stackBase - allocationStart; } return 0; } DWORD WINAPI ThreadRtn(LPVOID param) { DWORD stackSize = GetThreadStackSize(); printf("%d\n", stackSize); return 0; } int main() { ThreadRtn(NULL); HANDLE thread1 = CreateThread(NULL, 65535, ThreadRtn, NULL, 0, NULL); WaitForSingleObject(thread1, -1); HANDLE thread2 = CreateThread(NULL, 65535, ThreadRtn, NULL, STACK_SIZE_PARAM_IS_A_RESERVATION, NULL); WaitForSingleObject(thread2, -1); return 0; } 

这输出:

1048576 1048576 65536

正如它应该。

编辑:这是一个非常出色的教育目的的问题! 有一个upvote的。 堆栈空间是固定的编辑:在进程或线程开始执行的时候; 我想你一定是指从内存中动态分配内存的堆(例如malloc(), 在MSDN上有一个很好的关于这个问题的讨论,我没有看到你正在寻找的确切的API调用:你不得不为此而徘徊,它不能太远。

HTH