面试题：C++中堆栈溢出对程序流程控制的影响

Question

在C++程序中，简述堆栈溢出通常会如何影响程序的正常流程控制，例如函数调用、循环执行等方面，并举例说明可能出现的异常现象。

Answer 1

堆栈溢出对程序流程控制的影响

1. 函数调用：
   • 在C++中，函数调用时，函数的参数、局部变量等会被压入栈中。当发生堆栈溢出时，由于栈空间耗尽，新的函数调用无法正常将相关数据压入栈，导致程序崩溃。例如，一个递归函数没有正确的终止条件，会不断调用自身，随着调用层数增加，栈空间不断被占用，最终导致堆栈溢出。
   • 示例代码：

void recursiveFunction() {
    int a[10000];// 假设栈空间有限，这样大的局部数组可能加速栈溢出
    recursiveFunction();
}

int main() {
    recursiveFunction();
    return 0;
}

• 在这个例子中，recursiveFunction函数不断递归调用自身，每次调用都会在栈上分配a数组的空间，最终栈空间会被耗尽，导致堆栈溢出。

2. 循环执行：
   • 对于循环，如果在循环体中不断分配大量局部变量或调用其他函数，而栈空间有限，随着循环的执行，栈空间可能被耗尽，引发堆栈溢出。例如，在一个循环中不断定义大数组作为局部变量：

int main() {
    for (int i = 0; i < 100000; ++i) {
        int largeArray[10000];// 每次循环都在栈上分配大数组空间
    }
    return 0;
}

• 在这个循环中，每次迭代都会在栈上分配largeArray数组的空间，随着循环的进行，栈空间会被耗尽，造成堆栈溢出。

可能出现的异常现象

1. 程序崩溃：这是最常见的现象，操作系统检测到堆栈溢出后，会终止程序，并可能弹出错误提示框，告知用户程序出现异常。
2. 未定义行为：在某些情况下，堆栈溢出可能导致未定义行为，程序可能出现奇怪的运行结果，如数据错误、逻辑混乱等。例如，栈溢出可能破坏函数返回地址，当函数尝试返回时，会跳转到一个错误的地址，导致程序执行异常。