程序的儲存空間布局

詳情參見我的另一篇博文：linux原始碼解析-記憶體描述符（mm_struct）

以下摘自

一條程序的棧區、堆區、資料區和**區在記憶體中的對映

1>棧區：主要用來存放區域性變數, 傳遞引數, 存放函式的返回位址。.esp 始終指向棧頂, 棧中的資料越多, esp的值越小。

2>堆區：用於存放動態分配的物件, 當你使用 malloc和new 等進行分配時,所得到的空間就在堆中。動態分配得到的記憶體區域附帶有分配資訊, 所以你能夠free和delete它們。

3>資料區：全域性，靜態和常量是分配在資料區中的，資料區包括bss（未初始化資料區）和初始化資料區。

注意：1)堆向高記憶體位址生長；

2)棧向低記憶體位址生長；

3)堆和棧相向而生，堆和棧之間有個臨界點，稱為stkbrk。

1、一條程序在記憶體中的對映

假設現在有乙個程式，它的函式呼叫順序如下：

main(...) ->; func_1(...) ->; func_2(...) ->; func_3(...)，即：主函式main呼叫函式func_1; 函式func_1呼叫函式func_2; 函式func_2呼叫函式func_3。

當乙個程式被作業系統調入記憶體執行, 其對應的程序在記憶體中的對映如下圖所示：

注意：1>隨著函式呼叫層數的增加，函式棧幀是一塊塊地向記憶體低位址方向延伸的；

2>隨著程序中函式呼叫層數的減少（即各函式呼叫的返回），棧幀會一塊塊地被遺棄而向記憶體的高址方向回縮；

3>各函式的棧幀大小隨著函式的性質的不同而不等, 由函式的區域性變數的數目決定。

4>未初始化資料區(bss)：用於存放程式的靜態變數，這部分記憶體都是被初始化為零的；而初始化資料區用於存放可執行檔案裡的初始化資料。這兩個區統稱為資料區。

5>text(**區)：是個唯讀區，存放了程式的**。任何嘗試對該區的寫操作會導致段違法出錯。**區是被多個執行該可執行檔案的程序所共享的。

6>程序對記憶體的動態申請是發生在heap(堆)裡的。隨著系統動態分配給程序的記憶體數量的增加，heap(堆)有可能向高址或低址延伸, 這依賴於不同cpu的實現，但一般來說是向記憶體的高位址方向增長的。

7>在未初始化資料區（bss）或者stack(棧區)的增長耗盡了系統分配給程序的自由記憶體的情況下，程序將會被阻塞, 重新被作業系統用更大的記憶體模組來排程執行。

8>函式的棧幀：包含了函式的引數(至於被呼叫函式的引數是放在呼叫函式的棧幀還是被呼叫函式棧幀, 則依賴於不同系統的實現)。函式的棧幀中的區域性變數以及恢復該函式的主調函式的棧幀(即前乙個棧幀)所需要的資料, 包含了主調函式的下一條執行指令的位址。

2、函式的棧幀

函式呼叫時所建立的棧幀包含下面的資訊：

1)函式的返回位址。返回位址是存放在主調函式的棧幀還是被呼叫函式的棧幀裡，取決於不同系統的實現；

2)主調函式的棧幀資訊, 即棧頂和棧底；

3)為函式的區域性變數分配的棧空間；

4)為被呼叫函式的引數分配的空間取決於不同系統的實現。