KDOC 411: スタックは積み重ねて取り出して解放する。ではヒープは?

この文書のステータス

  • 作成
    • 2025-06-30 貴島
  • レビュー
    • <署名>

概要

スタックとヒープについて聞かれた。

スタック領域は関数呼び出しとともに積み重ねてローカル変数を保存していき、抜けるとともに解放できる明確なイメージがあった。しかし、ヒープはどう使われているかを答えられなくて凹んだ。

逆になぜ、スタックの使用方法は明確なイメージがあったのだろうか。それはよくコードとアセンブリを比較していたからだ。スタックベースの操作が頻繁に登場し、関数呼び出し時にメモリを確保し、抜けるときに破棄する流れをよく見た。

多くのCPUの命令セットアーキテクチャは push / pop / ret などのスタック操作をサポートしている。これらの命令は「一番上に積む」「一番上から取る」という制限された動きしかできず柔軟性はない。だからコンパイル時にサイズを決めて機械的に変換でき、どの領域が使われているかは明確である。スタックは、CPUレベルで使っていると言える。

いっぽう、アセンブリでヒープ確保は、 malloc のようなライブラリ関数の呼び出し(call)として現れる。そのさきで何が行われているかは、OSや言語処理系レベルの話だ。スタックより柔軟に使えるが複雑なために、上のレイヤーに任せているといえる。

関連

Backlinks