C++ 溢出与越界

堆栈溢出 ， 简而言之， 就是堆栈满了，还往里面塞东西。

堆栈溢出

堆栈溢出的产生的原因主要有以下几个方面

递归层级过深

由于过多的函数调用，导致调用堆栈无法容纳这些调用的返回地址，一般在递归中产生。堆栈溢出很可能由无限递归（Infinite recursion）产生，但也可能仅仅是过多的堆栈层级。

如下一段代码：

void foo(){
int a;
foo();
}
int main()
{
foo();
return 0;
}

运行结果如下：





首先解释两个概念：

ESP : 栈指针，用于指向栈帧的栈顶（下一个压入栈的活动记录的顶部），而EBP为帧指针，指向当前活动记录的底部。 栈帧可以理解整个程序栈的子栈，程序栈由子栈构成。Windows中栈的默认大小为2MB。

对于上面的两张结果图，根据 ebp指针在减小可以看出，每进入一次递归，都会增加一个栈帧（子栈）。而程序栈空间是有限的，当迭代层级过深时，就会导致栈不够用，此时如果继续递归，则会导致溢出。

大数据结构的局部变量

局部变量存储在栈区，如果局部变量的sizeof过大，也将导致栈溢出。但是这种情况，实际中很难遇到。

越界

在32bit系统中，char类型占用1个字节，其中signed char 的最高位表示符号，也就是只有7bit是表示数据；unsigned char则是所有bit都表示数据。所以，signed char的表示范围是 -128 ~ 127， unsigned char 的表示范围是0 ~ 255。

那么对于如下一段代码，c1的值是多少？

signed char a = 128;
std::bitset<sizeof(char)*8> c(a); //获得a的二进制表示法

cout << c << endl;

结果如下：


也就是-128 ( 负数在计算机中用补码表示：反码+1).

如果继续进行加减运算，会出现什么问题？？ 其实就是正常的加减法，如128的二进制是 1000 0000 ，那么在此基础上面加1就变成了 1000 0001( 即-127)，那么减1呢？就是0111 1111。 如下：

signed char a = 128;          // -128
signed char d = a - (char)1;  // 127

但是对于1111 1111（-1）,如果此时，继续+1， 那么就变成了1 0000 0000 ， 而由于char是8 bit,所以对于这个情况，最高位舍去，最后结果为0000 0000。