程式執行時記憶體的各種資料段

1.bss段

該段用來存放沒有被初始化或初始化為0的全域性變數，因為是全域性變數，所以在程式執行的整個生命週期內都存在於記憶體中。有趣的是這個段中的變數只占用程式執行時的記憶體空間，而不占用程式檔案的儲存空間。可以用以下程式來說明這點，檔名為bss.c

[cpp]

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copy

#include

intbss_data[1024 * 1024];

intmain()

這個程式非常簡單，定義乙個4m的全域性變數，然後返回。編譯成可執行檔案bss，並檢視可執行檔案的檔案屬性如圖2所示：

從可執行檔案的大小4774b可以看出，bss資料段（4m）並不占用程式檔案的儲存空間，在下面的data段中，我們可以看到data段的資料是占用可執行檔案的儲存空間的。

在圖1中，有檔名且屬性為rw-p的記憶體區間，就是bss段。

2.data段

初始化過的全域性變數資料段，該段用來儲存初始化了的非0的全域性變數，如果全域性變數初始化為0，則編譯有時會出於優化的考慮，將其放在bss段中。因為也是全域性變數，所以在程式執行的整個生命週期內都存在於記憶體中。與bss段不同的是，data段中的變數既佔程式執行時的記憶體空間，也佔程式檔案的儲存空間。可以用下面的程式來說明，檔名為data.c：

[cpp]

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copy

#include

intdata_data[1024 * 1024] = ;

intmain()

這個程式與上面的bss唯一的不同就是全域性變數int型陣列data_data，其中第0個元素的值初始化為1，其他元素的值初始化成預設的0，而因為陣列的位址是連續的，所以只要有乙個元素在data段中，則其他的元素也必然在data段中。編

譯連線成可執行檔案data，並檢視可執行檔案的檔案屬性如圖3所示：

從可執行檔案的大小來看，data段資料（data_data陣列的大小，4m）占用程式檔案的儲存空間。

在圖1中，有檔名且屬性為rw-p的記憶體區間，就是data段，它與bss段在記憶體中是共用一段記憶體的，不同的是，bss段資料不占用檔案，而data段資料占用檔案儲存空間。

3.rodata段

該段是常量資料段，用於存放常量資料，ro就是read only之意。但是注意並不是所有的常量都是放在常量資料段的，其特殊情況如下：

1）有些立即數與指令編譯在一起直接放在**段（text段，下面會講到）中。

2）對於字串常量，編譯器會去掉重複的常量，讓程式的每個字串常量只有乙份。

3）有些系統中rodata段是多個程序共享的，目的是為了提高空間的利用率。

在圖1中，有檔名的屬性為r--p的記憶體區間就是rodata段。可見他是受保護的，只能被讀取，從而提高程式的穩定性。

4.text段

text段就是**段，用來存放程式的**（如函式）和部分整數常量。它與rodata段的主要不同是，text段是可以執行的，而且不被不同的程序共享。

在圖1中，有檔名且屬性為r-xp的記憶體區間就是text段。就如我們所知道的那樣，**段是不能被寫的。

5.stack段

該段就是棧段，用來儲存臨時變數和函式引數。程式中的函式呼叫就是以棧的方式來實現的，通常棧是向下（即向低位址）增長的，當向棧中push乙個元素，棧頂指標就會向低位址移動，當從棧中pop乙個元素，棧頂指標就會向高位址移動。棧中的資料只在當前函式或下一層函式中有效，當函式返回時，這些資料自動被釋放，如果繼續對這些資料進行訪問，將發生未知的錯誤。通常我們在程式中定義的不是用malloc系統函式或new出來的變數，都是存放在棧中的。例如，如下函式：

[cpp]

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void

func（）

整型變數a，整型指標變數n_ptr和char型指標變數c_ptr，都存放在棧段中，而n_ptr和c_ptr指向的變數，由於是malloc或new出來的，所以存放在堆中。當函式func返回時，a、n_ptr、c_ptr都會被釋放，但是n_ptr和c_ptr指向的記憶體卻不會釋放。因為它們是存在於堆中的資料。

在圖1中，檔名為stack的記憶體區間即為棧段。

6.heap段

heap（堆）是最自由的一種記憶體，它完全由程式來負責記憶體的管理，包括什麼時候申請，什麼時候釋放，而且對它的使用也沒有什麼大小的限制。在c/c++中，用alloc系統函式和new申請的記憶體都存在於heap段中。

以上面的程式為例，它向堆申請了乙個int和乙個char的記憶體，因為沒有呼叫free或delete，所以當函式返回時，堆中的int和char變數並沒有釋放，造成了記憶體洩漏。

由於在圖1所對應的**中沒有使用alloc系統函式或new來申請記憶體，所以heap段並沒有在圖1中顯示出來，所以以下面的程式來說明heap段的位置，**檔案為heap.c，**如下：

[cpp]

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copy

#include

intmain()

檢視其執行時記憶體空間分布如下：

可以看到檔名為heap的記憶體區間就是heap段。從上圖，也可以看出，雖然我們只申請4個位元組（sizeof(int))的空間，但是在作業系統中，記憶體是以頁的方式進行管理的，所以在分配heap記憶體時，還是一次分配就為我們分配了乙個頁的記憶體。注：無論是圖1，還是上圖，都有一些沒有檔名的記憶體區間，其實沒用檔名的記憶體區間表示使用mmap對映的匿名空間。

程式執行時記憶體的各種資料段

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程式執行時的記憶體

程式執行時記憶體管理

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