Cum funcționează stiva?

Ne amintim că toate variabilele locale din definiția unei funcții precum și valorile parametrilor formali se memorează la apel în memoria de tip STIVĂ (STACK).

Pentru fiecare apel al unei funcții se adaugă pe stivă o zonă de memorie în care se memorează variabilele locale și parametrii pentru apelul curent. Această zonă a stivei va exista până la finalul apelului, după care se va elibera. Dacă din apelul curent se face un alt apel, al altei funcții, se adaugă pe stivă o nouă zonă de memorie, iar conținutul zonei anterioare este inaccesibil până la finalul acelui apel.

Pentru a înțelege mai bine funcționarea stivei, să considerăm pentru început următoarea secvență de program:

int suma(int a , int b){
    int S = a + b;
    return S;
}

int main(){
    int a = 10 , b = 20;
    int X = suma(a , b);
    cout << X;
    return 0;
}

Să urmărim pas cu pas execuția acestui program:

Pas Conținut stivă Observații

Înainte de apelul funcției main stiva este vidă.

int a = 10 , b = 20;

a = 10
b = 20

Stiva conține o zonă de memorie, pentru apelul funcției main. Aici sunt alocate variabile a și b și au fost inițializate.

int X = ;

a = 10
b = 20
X = ?

Stiva conține o zonă de memorie, pentru apelul funcției main. S-a alocat memorie penru variabila X, dar încă nu a primit valoare; trebuie apelată funcția suma.

.. = suma(a, b);

a = 10
b = 20

a = 10
b = 20
X = ?

Stiva are două zone de memorie.

În zona curentă se află parametrii din apelul funcției suma

În zona “inferioară” se află variabile din main, dar sunt în acest moment inaccesibile.

int S = a + b;

a = 10
b = 20
S = 30

a = 10
b = 20
X = ?

Stiva are două zone de memorie. În zona curentă se află variabilele și parametrii din apelul funcției suma (s-a alocat memorie pentru variabila S și s-a inițializat).

În zona “inferioară” se află variabile din main, dar sunt în acest moment inaccesibile.

return S;

a = 10
b = 20
X = 30

Apelul funcției suma se încheie și se revine în apelul funcției main.După revenire, avem din nou o singură zona de memorie pe stivă, cu variabilele din main. Acum însă valoarea variabilei X este determinată. Zona de memorie unde au fost alocate variabilele locale și parametrii funcției suma a fost eliberată.

cout << X;

a = 10
b = 20
X = 30

Zona de stivă curentă este cea pentru apelul funcției main. Se afișează pe ecran valoarea lui X, adică 30.

return 0;

Zona de stivă curentă cea pentru apelul funcției main. La terminarea programului se eliberează și ea.