C语言内存空间分布详解

BSS段:（bss segment）通常是指用来存放程序中未初始化的全局变量的一块内存区域。BSS是英文Block
Started by Symbol的简称。BSS段属于静态内存分配。

数据段：数据段（data segment）通常是指用来存放程序中已初始化的全局变量的一块内存区域。数据段属于静态内存分配。

代码段: 代码段（code segment/text segment）通常是指用来存放程序执行代码的一块内存区域。这部分区域的代码属于只读。在代码段中，字符串常量也属于这部分。

堆（heap）：堆是用于存放进程运行中被动态分配的内存段，它的大小并不固定，可动态扩张或缩减。

栈(stack)：栈又称堆栈，存放程序的局部变量除此以外，在函数被调用时，栈用来传递参数和返回值等。由于栈的先进先出特点，所以栈特别方便用来保存/恢复调用现场。

下面图来自UNIX环境高级编程书中：





 



 

左边是UNIX/LINUX系统下可执行文件内部的组织结构，右边是可执行文件对应到进程逻辑地址空间（即内存）的划分情况。

首先是堆栈区(stack)，堆栈是由编译器自动分配释放，存放函数的参数值，局部变量的值等。其操作方式类似于数据结构中的栈。栈的申请是由系统自动分配，如在函数内部申请一个局部变量 int h，同时判别所申请空间是否小于栈的剩余空间，如若小于的话，在堆栈中为其开辟空间，为程序提供内存，否则将报异常提示栈溢出。    

其次是堆(heap)，堆一般由程序员分配释放，若程序员不释放，程序结束时可能由OS回收。注意它与数据结构中的堆是两回事，分配方式倒是类似于链表。堆的申请是由程序员自己来操作的，在C中使用malloc函数，而C++中使用new运算符，但是堆的申请过程比较复杂：当系统收到程序的申请时，会遍历记录空闲内存地址的链表，以求寻找第一个空间大于所申请空间的堆结点，然后将该结点从空闲结点链表中删除，并将该结点的空间分配给程序，此处应该注意的是有些情况下，新申请的内存块的首地址记录本次分配的内存块大小，这样在delete尤其是
delete[]时就能正确的释放内存空间。

接着是全局数据区(静态区) (static)，全局变量和静态变量的存储是放在一块的，初始化的全局变量和静态变量在一块区域，未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另一块区域。另外文字常量区，常量字符串就是放在这里，程序结束后有系统释放。

最后是程序代码区，放着函数体的二进制代码。

举例说明一下:
int a = 0;                   //全局初始化区
char *p1;                //全局未初始化区 

int main()
{
        int b;                // 栈
        char s[] = "abc";       //栈
        char *p2;             //栈
        char *p3 = "123456";    //123456\0在常量区，而p3在栈上

        static int c =0；    //全局（静态）初始化区 

        p1 = (char *)malloc(10);

        p2 = (char *)malloc(20); //分配得来得10和20字节的区域就在堆区

        strcpy(p1, "123456");    //123456\0放在常量区，编译器可能会将它与p3所指向的"123456"优化成一个地方。

        return 0;
}

 

1、进程地址空间

一个进程一旦建立，就会自认为占有4G内存（X86_32），这个内存被称作虚拟内存，也就是进程的地址空间。在Linux下，进程地址空间的布局大致如下图所示，其中的用户空间大致由这些部分组成：
代码段
初始化数据段
未初始化数据段
堆
栈



这些段，反映到ELF格式的目标文件（object file）中，就又可能由许多不同的节（section）组成。