[TIL, 일일 회고] 2025.02.06 - 호출 스택(Call Stack)의 동작 원리와 예제로 이해하기

호출 스택(Call Stack)이란❓

콜 스택(Call Stack)은 프로그램에서 메서드(함수) 호출을 추적하는 메모리 영역입니다.

 

LIFO(Last In, First Out) 구조를 가지며, 가장 마지막에 호출된 함수가 먼저 실행 완료되어 제거됩니다.

콜 스택의 기본 특징

 

• LIFO(Last In First Out) 방식으로 동작
• 각 스레드마다 독립적인 콜스택 보유
• 메소드 호출 시 스택 프레임(Stack Frame) 생성
• 메소드 실행 완료 시 해당 프레임 제거

 

콜 스택의 동작 원리

 

1. 함수 호출 시 스택 프레임(Stack Frame) 추가
   • 함수가 호출될 때, 해당 함수의 매개변수, 지역 변수, 반환 주소 등의 정보가 담긴 스택 프레임이 스택에 쌓입니다.
2. 함수 실행 완료 시 스택 프레임 제거
   • 함수 실행이 끝나면, 해당 스택 프레임이 제거(Pop) 되며, 이전 함수로 돌아갑니다.
3. 메인 함수 종료 시 스택 비움
   • 프로그램의 main() 함수까지 종료되면, 스택이 완전히 비워집니다.

 

호출 스택(Call Stack) 동작 과정

 public class CallStack {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("main() 호출");
        first();
        System.out.println("main() 종료");
    }

    public static void first() {
        System.out.println("first() 호출");
        second();
        System.out.println("first() 종료");
    }

    public static void second() {
        System.out.println("second() 호출");
        third();
        System.out.println("second() 종료");
    }

    public static void third() {
        System.out.println("third() 호출");
        System.out.println("Hello from third()");
        System.out.println("third() 종료");
    }
}

 

실행 결과

main() 호출
first() 호출
second() 호출
third() 호출
Hello from third()
third() 종료
second() 종료
first() 종료
main() 종료

 

위 실행 결과에서 알 수 있듯이 메소드가 호출되는 순서대로 스택에 쌓이고(push), 각 메소드의 실행이 완료되면 역순으로 스택에서 제거(pop)됩니다.

1. 처음 main() 메소드가 호출되고
2. main() 내부에서 first()가 호출되고
3. first() 내부에서 second()가 호출되고
4. second() 내부에서 third()가 호출됩니다.

그리고 third() 메소드의 실행이 완료되면서부터 역순으로

1. third()가 종료되어 스택에서 제거되고
2. second()가 종료되어 스택에서 제거되고
3. first()가 종료되어 스택에서 제거되고
4. 마지막으로 main()이 종료되어 스택에서 제거됩니다.

이것이 바로 콜스택의 LIFO(Last In First Out) 구조를 보여줍니다.