什么是堆栈寄存器？(a stack register?)
就计算机而言，堆栈寄存器是一个内存位置，通常位于中央处理器（CPU）或相关处理硬件上，它保存称为堆栈的独立计算机内存区域顶部的当前地址。堆栈寄存器很重要，因为如果没有它，计算机将需要实现一种更慢、更容易出错的方法来跟踪程序的执行流。在大多数系统架构中，堆栈寄存器是专用寄存器，因此在使用其他内存寄存器时不会意外访问它。更为罕见的是，堆栈寄存器可以是通常可由程序访问的通用寄存器，但故意不使用，因为其使用由制造商定义。当计算机系统包含两个或多个堆栈寄存器时，意味着可能存在多个堆栈，该体系结构称为堆栈机。
在计算机编程的最底层，堆栈是一个内存区域，通常位于随机存取内存（RAM）中，具有定义良好的行为类型。堆栈可以在一个称为push的过程中将信息添加到堆栈中，也可以从堆栈中检索信息，称为popping。堆栈的模型是先入后出，这意味着如果将多条信息推入堆栈中，则推入的第一个元素将是最后一个弹出的元素，而推入的最后一个元素将是第一个使用pop命令检索的元素。堆栈寄存器跟踪堆栈顶部，它始终是最后一个推入堆栈的项。
当一个计算机程序正在执行时，正在执行的每一条指令都有一个特定的内存地址，在程序执行期间，它会临时存储在该地址。如果一个程序调用一个子例程——或者一个过程、函数或方法，具体取决于编程语言——那么该程序必须跳转到子例程代码的内存地址才能执行它。程序控制流中断以分支到子例程的地址被推送到堆栈上，以便记住它。当子例程完成执行时，程序通过从堆栈寄存器指向的堆栈顶部弹出代码地址，知道它应该在主代码中返回的位置。
尽管还有其他方法可以用来实现相同的结果，但使用堆栈和堆栈寄存器可以实现一个重要的编程概念，即递归。递归函数是在自己的代码中调用自身的函数。此过程通常用于排序算法和某些数学函数。堆栈寄存器跟踪执行分支的所有最后地址，因此函数可以安全地实现递归，并知道控制最终将返回原点。如果整个堆栈已满且内存中没有剩余空间，则会出现一种复杂情况，在这种情况下，会发生堆栈溢出，从而停止程序的执行。
- 发表于 2021-12-12 13:12
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