為什麼 C# 保持相對較小的預設堆疊大小？

探究C#中1MB預設堆疊大小的緣由

在現今實體記憶體充裕的時代，C#的預設棧大小（32位元進程為1MB，64位元進程為4MB）為何如此之小，不禁令人疑惑。深入了解其歷史背景和架構考量，或許能解答這個看似過時的問題。

歷史淵源

以1MB為預設堆疊大小的決定，源自David Cutler及其團隊在設計Windows NT時的考量。當時的預期是，原生程式通常會為字串和緩衝區分配較大的堆疊幀，從而導致資源消耗巨大。這項傳統大小沿用至今，即使C#的記憶體管理機制已大幅改善。

虛擬記憶體機制

在按需分頁的虛擬記憶體環境中，堆疊大小的限制影響較小。虛擬記憶體提供了無限堆疊空間的假象，只有在實際存取時才會消耗實體記憶體。因此，分配1MB的虛擬堆疊記憶體不會顯著佔用系統資源。

堆疊溢位異常的影響

在.NET程式中，堆疊的主要用途是JIT編譯期間的即時編譯。根據程式碼複雜度和最佳化設定的不同，JIT編譯所需的堆疊空間有時會達到數萬位元組。然而，1MB的限制確保了JIT操作有足夠的可用空間，從而避免記憶體耗盡並引發致命的堆疊溢位異常。

已提交和未提交的堆疊

歷史上，CLR會將執行緒的堆疊提交給作業系統的分頁文件，預留虛擬和實體記憶體空間。此過程可能帶來性能損失。然而，近期的.NET版本採用了未提交堆疊的方式，只預留虛擬記憶體空間，只有在實際存取時才分配實體記憶體。此更改減輕了堆疊提交帶來的效能開銷。

總結

雖然考慮到當今的硬體能力，C#的預設堆疊大小似乎不足，但其歷史背景、虛擬記憶體機制、堆疊溢出異常處理以及架構考量共同解釋了這一決定的合理性。 1MB（或4MB）的堆疊大小仍然是C#生態系統中效能、記憶體消耗和可靠性之間的實用折衷方案。

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