一种简单通用的获取函数栈空间大小的方法

有些时候我们需要评估某个函数所使用的栈空间大小，比如创建线程的时候，我们需要估算该线程函数所需的栈空间，分配合适的线程栈。

本文介绍一种简单的方法，来获取某个函数所占用的栈空间大小。

原理：

针对递减栈内存模型，调用函数时，栈指针会往下移动，移动的距离取决于该函数的局部变量和调用子函数，也就是该函数所使用的栈空间，在函数返回时，栈指针又会恢复到调用前的位置。

根据这一特性，我们可以在调用函数前把栈底部的内存用一个特定值来填充，调用结束后检查栈底部的值是否发生变化，搜索到最后1个发生变化的地址就是该函数所使用的栈底。用当前栈指针减去栈底指针就能算出该函数实际使用的栈空间大小。

实施：

废话不多说，直接上测试代码：

//用0xAA填充栈底512字节
void stack_test_begin(void)
{
	register int i;
	unsigned char mem[512];
	for(i = 0; i < 512; i++)
	{
		mem[i] = 0xAA;
	}
}

//检查栈底，返回栈大小
int stack_test_end(void)
{
	register int i;
	unsigned char mem[512];
	for(i = 0; i < 512; i++)
	{
		if(mem[i] != 0xAA)
		{
			return 512 - i;
		}
	}
	return 0;
}

//被测试函数, 此函数理论占用栈空间为128字节
void stack_use_128(void)
{
	register int i;
	char mem[128];
	for(i=0; i<128; i++)
	{
		mem[i] = 0;
	}
}

//测试
void main(void)
{
    int stack_size;
	stack_test_begin();
	stack_use_128();
    stack_size = stack_test_end();
	printf("stack: %d\n", stack_size);
}

代码解读：

为方便分析，假设main函数的初始栈指针为SP=0x00001000。
1. 调用stack_test_begin() ，这个函数局部变量mem占用512字节，这512字节用0xAA填充，实际就会导致0x00000E00 - 0x00001000被填充为0xAA。这就完成了我们栈底填充特定值步骤。
2. 调用stack_use_128()，这个函数是我们想要获取栈空间的目标函数，这个函数对局部变量的操作，会导致我们填充的0xAA变为其它值。
3.调用stack_test_end()，这个函数同样使用512字节的局部变量，我们搜索这512字节空间，从前往后找，找到不是0xAA的值，就表示此处是被stack_use_128()函数使用的栈边界。此边界之前是未用到的栈内存，因此用512减去此边界值就是该函数实际使用的栈空间大小。
4.如果被测函数栈空间超过512，则需要把512改为更大的值，增加更多的填充深度。

总结：

此方法在ARM和x86平台上测试能正常工作。不依赖系统调用，通用性较强。
但填充内存和搜索内存会消耗CPU资源，影响整体性能，因此只适合在代码调试阶段使用。

---

完