栈为什么从高地址往低地址分配内存

原因

栈的栈顶在低地址，栈底在高地址这样设计有什么意义呢？

计算机内存分了代码段（.text段）、初始化的数据段（.data段）、未初始化的数据段（.bss段）、堆空间（heap）、栈空间（stack）和命令行参数和环境变量区域。

程序计数器(Program Counter，简称PC)的缺省指向0地址，计算机开机后从程序计数器指向的地址开始执行程序，每执行完一条指令后，程序计数器自动加1。

因此很自然的，代码段从低地址区间开始加载，向高地址区间扩展；

heap从低地址向高地址扩展，做内存管理相对要简单些，为了避免栈空间和代码段冲突，最大利用地址空间，很自然的，我们会选择把栈底设置在高地址区间，然后让栈向下增长。

这是来自apue里一张经典的ｃ程序内存分布图，着重看一下heap和stack的内存分布。

stack从高地址向低地址扩展，这样栈空间的起始位置就能确定下来。动态的调整栈空间大小也不需要移动栈内的数据，如果是从低地址到高地址的扩展，结尾的地址是固定的，如果要扩大或缩小，则需要移动整个栈的数据。

并且这样设计可以使得堆和栈能够充分利用空闲的地址空间。如果栈向上涨的话，我们就必须得指定栈和堆的一个严格分界线，但这个分界线怎么确定呢？平均分？但是有的程序使用的堆空间比较多，而有的程序使用的栈空间比较多。

所以就可能出现这种情况：一个程序因为栈溢出而崩溃的时候，其实它还有大量闲置的堆空间呢，但是我们却无法使用这些闲置的堆空间。所以呢，最好的办法就是让堆和栈一个向上涨，一个向下涨，这样它们就可以最大程度地共用这块剩余的地址空间，达到利用率的最大化

大部分CPU指令集设计了函数调用架构，定义了专用的调用/返回指令，并在指令中隐含规定栈的方向。

1.栈内内存是连续分配

因位栈空间内存分配连续，如果给一个数组或对象分配内存，栈会优先选择还没有分配的最小的内存地址给数组，数组中的地址是从低地址到高地址依次分配。所以数组的第一个元素的起始地址就是给数组分配的最低地址

2.栈的栈顶指针ESP默认指向栈顶

对数组的访问一般都是对一个数组的起始地址进行操作，也就是说我们需要的是数组的起始地址->也就是低地址，由于栈顶指针默认指向的是栈顶元素，那么只能是栈顶指针指向低地址值-->这样便于对数组的访问。如果栈还是采用从低地址到高地址的扩展，那么就不会默认指向数组的起始地址(数组指针)，不便于访问。