c 記憶體分配詳解

c語言可執行**結構

名稱內容

**段可執行**、字串常量

資料段已初始化全域性變數、已初始化全域性靜態變數、區域性靜態變數、常量資料

bss段

未初始化全域性變數，未初始化全域性靜態變數

棧區域性變數、函式引數

堆動態記憶體分配

一般情況下，乙個可執行二進位制程式(更確切的說，在linux作業系統下為乙個程序單元，在uc/osii中被稱為任務)在儲存(沒有調入到記憶體執行)時擁有3個部分，分別是**段(text)、資料段(data)和bss段。這3個部分一起組成了該可執行程式的檔案。

(1)**段(text segment)：存放cpu執行的機器指令。通常**段是可共享的，這使得需要頻繁被執行的程式只需要在記憶體中擁有乙份拷貝即可。**段也通常是唯讀的，這樣可以防止其他程式意外地修改其指令。另外，**段還規劃了區域性資料所申請的記憶體空間資訊。

**段（code segment/text segment）通常是指用來存放程式執行**的一塊記憶體區域。這部分區域的大小在程式執行前就已經確定，並且記憶體區域通常屬於唯讀, 某些架構也允許**段為可寫，即允許修改程式。在**段中，也有可能包含一些唯讀的常數變數，例如字串常量等。

(2)資料段(data segment)：或稱全域性初始化資料段/靜態資料段(initialized data segment/data segment)。該段包含了在程式中明確被初始化的全域性變數、靜態變數(包括全域性靜態變數和區域性靜態變數)和常量資料。

(3)未初始化資料段：亦稱bss(block started by symbol)。該段存入的是全域性未初始化變數、靜態未初始化變數。

而當程式被載入到記憶體單元時，則需要另外兩個域：堆域和棧域。

(4)棧段(stack)：存放函式的引數值、區域性變數的值，以及在進行任務切換時存放當前任務的上下文內容。

(5)堆段(heap)：用於動態記憶體分配，即使用malloc/free系列函式來管理的記憶體空間。

在將應用程式載入到記憶體空間執行時，作業系統負責**段、資料段和bss段的載入，並將在記憶體中為這些段分配空間。棧段亦由作業系統分配和管理，而不需要程式設計師顯示地管理；堆段由程式設計師自己管理，即顯示地申請和釋放空間。

另外，可執行程式在執行時具有相應的程式屬性。在有作業系統支援時，這些屬性頁由作業系統管理和維護。

下面給出示例程式**，注釋已經在**中寫明：

[cpp]

view plain

copy

print?

/***段、資料段和bss段儲存變數型別*/

#include

const

intg_a = 10;

//**段

intg_b = 20;

//資料段

static

intg_c = 30;

//資料段

static

intg_d;

//bss段

intg_e;

//bss段

char

*p1;

//bss段

void

main( )

放在常量區，編譯器可能會將它與p3所指向的"123456"優化成一塊

printf("\n"

);

printf( "**段,全域性初始化變數, 唯讀const, g_a, addr:0x%08x\n"

, &g_a);

printf("\n"

);

printf( "資料段,全域性變數, 初始化 g_b, addr:0x%08x\n"

, &g_b);

printf( "資料段,靜態全域性變數, 初始化, g_c, addr:0x%08x\n"

, &g_c);

printf("\n"

);

printf( "bss段, 全域性變數, 未初始化 g_e, addr:0x%08x\n"

, &g_e, g_e );

printf( "bss段, 靜態全域性變數, 未初始化, g_d, addr:0x%08x\n"

, &g_d );

printf( "bss段, 靜態區域性變數, 初始化, local_c, addr:0x%08x\n"

, &local_c);

printf( "bss段, 靜態區域性變數, 未初始化, local_d, addr:0x%08x\n"

, &local_d);

printf("\n"

);

printf( "棧, 區域性變數, local_a, addr:0x%08x\n"

, &local_a );

printf("\n"

);

printf( "堆, malloc分配記憶體, p1, addr:0x%08x\n"

, p1 );

} 預備知識—程式的記憶體分配

乙個由c/c++編譯的程式占用的記憶體分為以下幾個部分

1、棧區（stack）— 由

編譯器自動分配釋放

，存放函式的引數值，區域性變數的值等。其操作方式類似於資料結構中的棧。

2、堆區（heap） —

一般由程式設計師分配釋放

，若程式設計師不釋放，程式結束時可能由os** 。注意它與資料結構中的堆是兩回事，分配方式倒是類似於鍊錶，呵呵。

3、全域性區（靜態區）（static）—，全域性變數和靜態變數的儲存是放在一塊的，初始化的全域性變數和靜態變數在一塊區域，未初始化的全域性變數和未初始化的靜態變數在相鄰的另一塊區域。 - 程式結束後有系統釋放

4、文字常量區 —常量字串就是放在這裡的。程式結束後由系統釋放

5、程式**區—存放函式體的二進位制**。

乙個正常的程式在記憶體中通常分為程式段，資料端和堆疊三部分。

程式段裡放著程式的機器碼和唯讀資料，這個段通常是唯讀

，對它的寫操作是非法的。

資料段放的是程式中的靜態資料

。動態資料則通過堆疊來存放

。在記憶體中，它們的位置如下：

+------------------+ 記憶體低端

| 程式段 |

|------------------|

| 資料段 |

|------------------|

| 堆棧 |

+------------------+ 記憶體高階

**段，唯讀資料段（常量，字面值，const宣告的變數），已初始化可讀寫資料段（已初始化靜態和全域性變數），未初始化可讀寫資料段（未初始化靜態和全域性變數），棧，堆

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