スタック領域とは？C言語のStackの仕組みとヒープとの違いを解説

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メモリ領域解説シリーズ

本記事は「メモリ領域解説」シリーズの1つです。

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C言語のプログラムでは、メモリは複数の領域に分かれて管理されています。

例えば次のような領域があります。

• text領域：プログラムのコード
• data領域：初期値ありのグローバル変数
• bss領域：初期値なしのグローバル変数
• heap領域：mallocで使用する動的メモリ
• stack領域：関数呼び出しで使用するメモリ

この中でも **プログラムの実行に強く関わるのが「スタック領域」**です。

この記事では

• スタック領域の役割
• スタックの仕組み
• ヒープとの違い

を 実務の視点も交えて解説します。

スタック領域とは

新人さん

スタック領域って、メモリ構造の図ではよく見るんですが…
実際には何を保存しているんですか？

エンジニアくん

主に関数の実行に必要な情報を保存しているんだ。
ローカル変数や戻りアドレスなどがスタックに積まれるよ。

**スタック領域（Stack）**とは、
関数呼び出し時に使用されるメモリ領域です。

主に次の情報が保存されます。

• ローカル変数
• 関数の引数
• 戻りアドレス
• 保存されたレジスタ

関数が呼び出されると、
これらの情報が スタックに積まれる（push） 仕組みになっています。

そして関数が終了すると、
そのデータは スタックから取り出され（pop）、メモリが解放されます。

スタックの特徴

スタック領域には次の特徴があります。

LIFO構造（後入れ先出し）

スタックは LIFO（Last In First Out） の構造を持っています。

つまり

• 最後に積まれたデータ
• 最初に取り出される

という仕組みです。

例えば次のような関数呼び出しがあるとします。

main()
 └ funcA()
     └ funcB()

この場合、スタックには次の順でデータが積まれます。

funcB
funcA
main

そして関数終了時は 逆順で戻ります。

自動管理される

スタックのメモリは プログラムが自動で管理します。

つまり

• malloc
• free

のような 手動メモリ管理は不要です。

関数が終了すると、そのスタックフレームは自動的に解放されます。

このため、スタックは 高速にメモリ管理できるという特徴があります。

スタックとヒープの違い

初心者さん

スタックとヒープって、どっちもメモリですよね？
何が違うんですか？

エンジニアくん

一番大きい違いは、メモリ管理の方法だね。

スタックとヒープの主な違いは次の通りです。

ヒープ領域は、主に mallocなどの関数で動的にメモリを確保するために使用されます。

ヒープについては、こちらの記事で詳しく解説しています。

スタックオーバーフローとは

スタック領域には サイズの上限があります。

そのため、スタックを使いすぎると
スタックオーバーフローが発生することがあります。

代表的な原因は次の通りです。

• 深い再帰呼び出し
• 大きすぎるローカル配列

例えば次のコードです。

void func() {
    int buffer[100000];
}

このように 大きな配列をローカル変数として確保すると
スタックを圧迫する可能性があります。

その場合は

• ヒープを使用する
• 配列サイズを見直す

などの対策が必要です。

メモリ構造の中でのスタック

C言語のプログラムでは、メモリは一般的に次のような構造になっています。

スタックは 高アドレス側から上方向に伸びることが多く、
ヒープは 低アドレス側から下方向に伸びる構造になっています。

まとめ

スタック領域は、関数の実行に必要な情報を保存する重要なメモリ領域です。

ポイントをまとめます。

• スタックは関数呼び出しで使用される
• ローカル変数や戻りアドレスが保存される
• LIFO構造を持つ
• メモリは自動管理される
• ヒープとは用途と管理方法が異なる

C言語のメモリ構造を理解する上で、
スタック領域とヒープ領域の違いは非常に重要なポイントです。

この記事が参考になった方へ

メモリ領域については他の記事でも解説しています。

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