程序栈的作用与工作原理
一、栈的提出
一个函数具有参数和局部变量等临时存储信息，在调用函数的时候需要这些信息才能得出函数的结果。一种方式是用寄存器存储，每次调用函数的时候从寄存器中读取这些临时值，这样操作的问题在于：
1、寄存器的数量有限，而一个函数的临时信息可能很多。
2、函数嵌套结构可能重复使用这些寄存器，这要求在调用一层函数前要将临时信息存储到寄存器，调用结束后要恢复这些信息。
例如图1所示函数嵌套结构，在调用C前要把C的局部变量和传递给C的参数保存到寄存器，调用结束后要恢复这些寄存器在函数B调用过程中的值。可见在这些函数结构的设计中，用寄存器保存信息会使效率大大降低（即使读写寄存器速度快），而且会使编写程序时除了考虑程序逻辑本身，还要考虑存储的问题。
3、多任务并行时，问题的本质和函数嵌套结构相同，即寄存器存储也不利于多任务进行。
综上，需要引入一种新的数据结构来临时存储这些信息，便于函数调用和多任务执行等。
二、栈的工作原理
以上述无法很好解决的函数嵌套为例。如图2，开辟一个专门的内存空间用来存放这些临时信息，遵循栈“先入后出”的数据结构特点，就可以实现A-B-C-B-A的函数嵌套使用：函数执行到A之前，将A的信息压栈；执行到B前，将B的信息压栈；执行到C前，将C的信息压栈；函数C调用结束，将C的信息弹出栈，随后弹出B的信息、A的信息。这样一来不用反复修改某个地址的信息；二来函数嵌套的信息调用完全转化成指针操作，事实上就只需要保存栈顶指针的信息就可以表示入栈和出栈操作，而栈顶指针就保存在专门的栈操作寄存器%rsp中。
对于多任务的情况，事实上每个任务都有自己的栈空间，或者说新建一个任务，内存就会为这个任务开辟一个程序栈。于是多任务的并行就可以通过栈的切换来实现，因此栈这一数据结构也是并行编程的基础。
值得注意的是，这片临时信息存储地并非无限的，当存储的临时信息过量时就会发生栈的溢出(Stack Overflow)，使程序报错。