汇编语言运行时堆栈（内存数组）

运行时堆栈是内存数组，CPU 用 ESP（扩展堆栈指针，extended stack pointer）寄存器对其进行直接管理，该寄存器被称为堆栈指针寄存器（stack pointer register）。

32位模式下，ESP 寄存器存放的是堆栈中某个位置的 32 位偏移量。ESP 基本上不会直接被程序员控制，反之，它是用 CALL、RET、PUSH 和 POP 等指令间接进行修改。

ESP 总是指向添加，或压入（pushed）到栈顶的最后一个数值。为了便于说明，假设现有一个堆栈，内含一个数值。如下图所示，ESP 的内容是十六进制数 0000 1000，即刚压入堆栈数值（0000 0006）的偏移量。在图中，当堆栈指针数值减少时，栈顶也随之下移。


上图中，每个堆栈位置都是32位长，这 是32位模式下运行程序的情形。

运行时堆栈工作于系统层，处理子程序调用。堆栈 ADT 是编程结构，通常用高级编程语言编写，如 C++ 或 Java。它用于实现基于后进先出操作的算法。

入栈操作

32 位入栈操作把栈顶指针减 4，再将数值复制到栈顶指针指向的堆栈位置。下图展示了把 0000 00A5 压入堆栈的结果，堆栈中已经有一个数值（0000 0006）。注意，ESP 寄存器总是指向最后压入堆栈的数据项。


上图中显示的堆栈顺序与之前示例给出的盘堆栈顺序相反，这是因为运行时堆栈在内存中是向下生长的，即从高地址向低地址扩展。入栈之前， ESP=0000 1000h；入栈之后，ESP=0000 0FFCh。下图显示了同一个堆栈总共压入 4 个整数之后的情况。

出栈操作

出栈操作从堆栈删除数据。数值弹岀堆栈后，栈顶指针增加（按堆栈元素大小），指向堆栈中下一个最高位置。下图展示了数值 0000 0002 弹出前后的堆栈情况。


ESP 之下的堆栈域在逻辑上是空白的，当前程序下一次执行任何数值入栈操作指令都可以覆盖这个区域。

堆栈应用

运行时堆栈在程序中有一些重要用途：

• 当寄存器用于多个目的时，堆栈可以作为寄存器的一个方便的临时保存区。在寄存器被修改后，还可以恢复其初始值。
• 执行 CALL 指令时，CPU 在堆栈中保存当前过程的返回地址。
• 调用过程时，输入数值也被称为参数，通过将其压入堆栈实现参数传递。
• 堆栈也为过程局部变量提供了临时存储区域。