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C#报”StackAllocationException”的原因以及解决办法

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首先，”StackAllocationException”是.NET Framework在使用栈（stack）分配内存时抛出的异常。常见的情况是在方法执行过程中，如果栈上需要分配大量内存，例如创建一个大的数组对象，就可能会触发该异常。

造成该异常的原因一般是方法内局部变量占用过多的栈空间，导致栈空间不够用。一般情况下，对于小数据量的对象，.NET Framework可以自动地在栈上分配内存，而无需调用垃圾回收器。但是当需要分配的数据量较大时，就会超出栈的限制而引发异常。

为了解决这个问题，有几种办法可以尝试：

  1. 减少栈上占用的内存

可以尝试将方法内局部变量的空间占用减小。例如，尽量使用结构体代替类对象，因为结构体类型的内存是分配在栈上的，而类对象是分配在堆上的。另外，可以考虑使用递归的算法改写成非递归的算法。

  1. 增加栈的大小

可以尝试通过调用Thread类的SetMaxStackSize方法增加栈的大小来解决问题。但是需要注意，增加栈的大小可能会影响程序的性能，而且对于较大的数据结构，即使增加栈的大小也可能无法完全解决问题，因此此方法适用范围有限。

下面给出两个示例，分别说明如何减少栈上内存占用和增加栈的大小。

示例1：减少栈上内存占用

// 假设这是需要计算的数据
int[] data = new int[10000];

// 递归的快速排序算法
void QuickSort(int[] arr, int low, int high)
{
    if (low < high)
    {
        // 将数组划分成两个子数组
        int mid = Partition(arr, low, high);

        // 对子数组进行递归排序
        QuickSort(arr, low, mid - 1);
        QuickSort(arr, mid + 1, high);
    }
}

int Partition(int[] arr, int low, int high)
{
    // 选取一个枢轴元素
    int pivot = arr[high];
    int i = low - 1;
    for (int j = low; j < high; j++)
    {
        // 将小于等于枢轴元素的元素放到左半部分
        if (arr[j] <= pivot)
        {
            i++;
            Swap(arr, i, j);
        }
    }
    Swap(arr, i + 1, high);
    return i + 1;
}

void Swap(int[] arr, int i, int j)
{
    int tmp = arr[i];
    arr[i] = arr[j];
    arr[j] = tmp;
}

这是一个使用递归实现的快速排序算法，如果使用较大的数组进行测试，就可能会抛出StackAllocationException异常。问题的原因是递归过程中使用了大量的栈空间存储局部变量。为了解决该问题，可以将递归改写为非递归的形式：

// 假设这是需要计算的数据
int[] data = new int[10000];

// 非递归的快速排序算法
void QuickSort(int[] arr, int low, int high)
{
    Stack<int> stack = new Stack<int>();
    stack.Push(low);
    stack.Push(high);

    while (stack.Count > 0)
    {
        // 取出两个端点
        int h = stack.Pop();
        int l = stack.Pop();

        // 将数组划分成两个子数组
        int mid = Partition(arr, l, h);

        // 将子数组的端点入栈
        if (mid - 1 > l)
        {
            stack.Push(l);
            stack.Push(mid - 1);
        }
        if (mid + 1 < h)
        {
            stack.Push(mid + 1);
            stack.Push(h);
        }
    }
}

int Partition(int[] arr, int low, int high)
{
    // 选取一个枢轴元素
    int pivot = arr[high];
    int i = low - 1;
    for (int j = low; j < high; j++)
    {
        // 将小于等于枢轴元素的元素放到左半部分
        if (arr[j] <= pivot)
        {
            i++;
            Swap(arr, i, j);
        }
    }
    Swap(arr, i + 1, high);
    return i + 1;
}

void Swap(int[] arr, int i, int j)
{
    int tmp = arr[i];
    arr[i] = arr[j];
    arr[j] = tmp;
}

在非递归的版本中，使用了一个栈来模拟递归过程。每次从栈中取出两个端点，对子数组进行划分，并将子数组的端点入栈。这样，局部变量的栈空间占用就大大减少，从而避免了出现StackAllocationException异常。

示例2：增加栈的大小

// 假设这是需要计算的数据
int[] data = new int[1000000];

// 求和算法，使用了递归实现
int Sum(int[] arr, int start, int end)
{
    if (start == end)
    {
        return arr[start];
    }
    else
    {
        int mid = (start + end) / 2;
        int left = Sum(arr, start, mid);
        int right = Sum(arr, mid + 1, end);
        return left + right;
    }
}

// 修改线程的栈大小
void SetThreadStackSize()
{
    // 获取当前线程
    Thread th = Thread.CurrentThread;

    // 设置最大栈大小
    th.SetMaxStackSize(/*需要的栈大小*/);
}

这是一个简单的求和算法，使用了递归实现。如果使用较大的数组进行测试，就可能会抛出StackAllocationException异常。为了解决该问题，可以考虑使用Thread类的SetMaxStackSize方法来增加栈的大小。这个方法将设置当前线程的栈大小。需要注意的是，这个方法的参数应该是所需的栈大小，而不是增加的大小。可以先设置一个较大的值，然后反复测试，直到发现不会再出现StackAllocationException异常。但是，需要注意增加栈的大小可能会影响程序的性能，所以应该谨慎使用。

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