스택 ( Stack )

스택 ( Stack )

스택 영역은 프로그램이 실행될 때 함수의 호출과 지역 변수 관리를 담당하는 정적 ( static ) 메모리 공간이다.

프로그램 실행 중에 함수가 호출될 때 자동으로 할당되고, 함수가 종료되면 자동으로 해제되는 임시 저장소이다.

Stack 은 메모리를 LIFO ( Last - In , First - Out 후입선출 ) 방식으로 관리한다.

가장 나중에 들어온 함수나 변수가 가장 먼저 제거된다는 뜻이다.

함수가 중첩 호출될 때 ( Stack Frame 이 쌓일 때 ) , 각 함수의 지역 변수나 매개변수는 이 Stack 에 차곡차곡 쌓인다.

 

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작동 원리

1. 프로그램이 실행되면, 운영체제는 프로세스마다 Stack 영역을 일정 크기로 미리 할당한다.
2. 함수가 호출될 때마다 Stack 에 Stack Frame ( 스택 프레임 ) 이 만들어진다
   └ 이 프레임은 함수의 지역 변수 , 매개변수 , 반환 주소를 포함한다.
3. 함수가 종료되면 해당 프레임은 Stack 에서 제거되어 자동으로 메모리가 해제된다.
   └ 이 과정은 매우 빠르며 , 명시적인 해제가 필요 없다.

Stack 은 함수의 생명주기 ( Lifetime )와 완전히 동일하게 동작한다.

 

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예시 코드

void Foo()
{
    int x = 10;  // Stack에 저장
    int y = 20;  // Stack에 저장
    int result = x + y;
}

void Main()
{
    Foo();  // 함수 호출 시 Foo()의 Stack Frame 생성
}

• Main( ) 이 호출되면 Main( ) 프레임이 Stack 에 올라간다.
• Foo( ) 가 호출되면 , Foo( ) 프레임의 Main( ) 위에 새로 쌓인다.
• x , y , result 는 모두 Foo( ) 프레임 안의 Stack 영역에 존재한다.
• Foo( )가 끝나면 해당 프레임이 Stack 에서 제거되고, 메모리는 자동 해제된다.

이 구조 덕분에 Stack 은 매우 빠르고 효율적이다.

하지만, 함수가 끝나면 모든 데이터가 사라지므로 장기 저장에는 부적합하다.

 

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Stack 의 주요 특징

항목	설명
할당 시점	함수가 호출될 때 자동 할당
해제 시점	함수가 종료될 때 자동 해제
관리 주체	컴파일러 / 시스템이 자동 관리
저장 대상	지역 변수 , 매개변수 , 반환 주소 등
수명	함수 실행 중에만 존재
속도	매우 빠름 ( 단순한 포인터 이동으로 관리한다 )
위치	프로세스 메모리의 하단부 , Heap 과 반대 방향으로 성장
크기 한계	정해진 크기를 초과하면 Stack Overflow 발생

 

 

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주의할 점

1. Stack Overflow ( 스택 오버플로우 )
   └ 함수가 너무 깊게 재귀 호출되거나, 너무 큰 지역 배열을 만들면 Stack 크기를 초과한다.
   └ 대표적인 에러 메세지 : System.StackOverflowException
2. Stack 에 참조형 변수 저장 시 주의
   └ Stack 에는 객체의 참조 ( 주소 ) 만 저장된다.
   └ 실제 객체 데이터는 Heap 에 존재한다.
   └ Stack 은 주소만 잠깐 들고 있다가 함수가 끝나면 사라진다.
3. Stack 크기는 제한적
   └ 보통 수 MB 수준으로, 시스템마다 다르다.
   └ 너무 큰 데이터는 Stack 대신 Heap 에 저장해야 한다.

 

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정리

Stack 은 함수 호출 시 자동으로 생성되고 종료 시 해제되는 메모리 영역이다.

지역 변수와 매개변수를 저장하는 매우 빠른 LIFO 구조의 임시 저장소이다.