В мире программистов ошибка «stack overflow» очень известна благодаря тому, что этот вид ошибки довольно распространен. А сам термин «stack overflow» известен еще больше, чем ошибка, благодаря одноименному англоязычному ресурсу «StackOverflow». Это сообщество программистов международного масштаба, и еще куча всего интересного. Поэтому не нужно путать ошибку «stack overflow» и веб-ресурс с таким же названием. В нашей статье речь пойдет об ошибке.
Ошибка «stack overflow» связана с переполнением стека. Она появляется в том случае, когда в стеке должно сохраниться больше информации, чем он может уместить. Объем памяти стека задает программист при запуске программы. Если в процессе выполнения программы стек переполняется, тогда возникает ошибка «stack overflow» и программа аварийно завершает работу. Причин возникновения подобной ошибки может быть несколько.
Ошибка «stack overflow»
Нужно отметить, что ошибка «stack overflow» не связана с конкретным языком программирования, то есть она может возникнуть в программах на Java, C++, C, C# и других компилируемых языках.
Причин ее возникновения может быть несколько. К самым распространенным причинам относятся:
бесконечная рекурсия;
глубокая рекурсия;
проблемы с переменными в стеке.
Бесконечная рекурсия и ошибка «stack overflow»
Бесконечная рекурсия редко возникает самостоятельно и по неизвестным причинам. Обычно программист:
забывает прописывать условие для выхода из рекурсии;
пишет неосознанную косвенную рекурсию.
Самая частая причина из категории «бесконечной рекурсии» — программист забывает прописывать условия выхода или же прописывает, но условия выхода не срабатывают.
Вот как это выглядит на С:
int factorial (int number)
{
if (number == 0)
return 1;
return number * factorial(number - 1);
}
В описанном примере прописаны условия выхода из рекурсии, однако они никогда не сработают, если «number» будет отрицательным. Поэтому через несколько миллионов вызовов стек будет переполнен и возникнет ошибка «stack overflow». В некоторых языках программирования предусмотрена «защита» от таких рекурсий. В них рекурсия из конца функции конвертируется в цикл, что не будет расходовать стековую память. Но подобная «оптимизация» вызовет другую, менее опасную проблему — «зацикливание».
Неосознанная бесконечная рекурсия возникает в том случае, если программист по невнимательности распределяет один и тот же функционал программы между разными нагруженными функциями, а потом делает так, что они друг друга вызывают.
В коде это выглядит так:
int Object::getNumber(int index, bool& isChangeable)
{
isChangeable = true;
return getNumber(index);
}
int Object::getNumber(int index)
{
bool noValue;
return getNumber(index, noValue);
}
Глубокая рекурсия и ошибка «stack overflow»
Глубокая рекурсия — это такая рекурсия, которая имеет свое окончание через определенное время, поэтому она не бесконечная. Однако памяти стека не хватит для завершения такой рекурсии, поэтому ошибка «stack overflow» обеспечена. Обычно такая ситуация заранее просчитывается программистом,поэтому ее можно решить. Например, можно:
отыскать другой программный алгоритм для решения поставленной задачи, чтобы избежать применения рекурсии;
«вынести» рекурсию за пределы аппаратного стека в динамический;
и другое.
Глубокая рекурсия выглядит так:
void eliminateList(struct Item* that)
{
if (that == NULL)
return;
eliminateList(that->next);
free(that);
}
Проблемы с переменными в стеке и ошибка «stack overflow»
Если взглянуть на популярность возникновения «stack overflow error», то причина с проблемными переменными в стеке стоит на первом месте. Кроется она в том, что программист изначально выделяет слишком много памяти локальной переменной.
Например:
int function() {
double b[1000000]
}
В данном случае может возникнуть такая ситуация, что массиву потребуется объем памяти, который стек не способен будет обеспечить, а значит, возникнет ошибка «stack overflow».
Заключение
Ошибка «stack overflow» возникает довольно часто. Каждый конкретный случай ее возникновения требует собственного решения. Одна причина объединяет возникновение такой ошибки — невнимательность программиста. Если «stack overflow error» возникла, значит, программист где-то что-то упустил или не доглядел.
Другое
