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运行时堆栈是内存数组，CPU 用 ESP（扩展堆栈指针，extended stack pointer）寄存器对其进行直接管理，该寄存器被称为堆栈指针寄存器（stack pointer register）。

32位模式下，ESP 寄存器存放的是堆栈中某个位置的 32 位偏移量。ESP 基本上不会直接被程序员控制，反之，它是用 CALL、RET、PUSH 和 POP 等指令间接进行修改。

ESP 总是指向添加，或压入（pushed）到栈顶的最后一个数值。为了便于说明，假设现有一个堆栈，内含一个数值。如下图所示，ESP 的内容是十六进制数 0000 1000，即刚压入堆栈数值（0000 0006）的偏移量。在图中，当堆栈指针数值减少时，栈顶也随之下移。