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[導(dǎo)讀]由上圖中可以知道進程地址空間中最頂部的段是棧,代碼中調(diào)用函數(shù)、定義局部變量(但不包含static修飾的變量)或聲明的類的實例等等都要使用棧空間,當函數(shù)執(zhí)行完(也就是程序執(zhí)行超過了這個函數(shù)的作用范圍的時候),操作系統(tǒng)會把該函數(shù)在棧中存放的數(shù)據(jù)出棧,也就是函數(shù)執(zhí)行完需要return的時候系統(tǒng)會自己釋放內(nèi)存。但是如果不斷的向棧中壓入數(shù)據(jù),達到最大的??臻g大小的話就會棧溢出(stack overflow),這時候程序運行就會出現(xiàn)段錯誤(Segmentation Fault)。

在32位系統(tǒng)總的地址空間大小是2^32 = 4GB

在windows情況下,默認將高地址的2GB空間分配給內(nèi)核(當然也可以分配1GB),而在Linux情況下,默認將高地址的1GB空間分配給內(nèi)核,內(nèi)核空間以外剩下的空間給用戶使用也被稱為用戶空間。

Linux進程地址空間分布


  • ??臻g(stack):
    由上圖中可以知道進程地址空間中最頂部的段是棧,代碼中調(diào)用函數(shù)、定義局部變量(但不包含static修飾的變量)或聲明的類的實例等等都要使用??臻g,當函數(shù)執(zhí)行完(也就是程序執(zhí)行超過了這個函數(shù)的作用范圍的時候),操作系統(tǒng)會把該函數(shù)在棧中存放的數(shù)據(jù)出棧,也就是函數(shù)執(zhí)行完需要return的時候系統(tǒng)會自己釋放內(nèi)存。但是如果不斷的向棧中壓入數(shù)據(jù),達到最大的??臻g大小的話就會棧溢出(stack overflow),這時候程序運行就會出現(xiàn)段錯誤(Segmentation Fault)。


  • 堆空間(heap):
    堆用于存儲那些生存期與函數(shù)調(diào)用無關(guān)的數(shù)據(jù),堆分配的接口通常有malloc()、calloc()、realloc()、new等,但是堆空間有一個特點就是申請空間之后如果不主動釋放(free()、delete等),那么這個堆空間會依然存在,所以這種動態(tài)申請的內(nèi)存需要程序員自己分配和釋放。


  • bss段:
    bss(簡稱:Block Started by Symbol)段(bss segment)是用來保存未被初始化的全局變量或者靜態(tài)(全局)變量的內(nèi)容的一塊內(nèi)存區(qū)域,假如你寫"static int a;" 或者 " int a; " , 則a的內(nèi)容就保存在bss段中。


  • 數(shù)據(jù)段:
    data數(shù)據(jù)段(data segment)和bss段都是用來保存全局變量或靜態(tài)(全局)變量的內(nèi)容的一塊內(nèi)存區(qū)域,區(qū)別在于數(shù)據(jù)段是保存已經(jīng)初始化的全局變量或靜態(tài)(全局)變量,假如你寫"static int a = 2; " 或者 "int a = 2; " ,那么a的內(nèi)容就保存在數(shù)據(jù)段中了,而且初始值為2。
    rodata則是用來存放常量的一塊內(nèi)存區(qū)域。


  • 代碼段:
    代碼段(code segment/text segment)分為兩個部分: text和 init。
    text 用于存放整個程序中的代碼。
    init  用于存放系統(tǒng)中用來初始化啟動你的程序的一段代碼。


一個程序本質(zhì)其實都是由bss段、數(shù)據(jù)段、代碼段三個組成的。


下面來分析一下下面兩段代碼:

// 代碼 1 :int arry[100000];int main(){ // ..........}
// 代碼 2 :int arry[100000] = {1, 2, 3, 4, 5, 6};int main(){ // ..........}


gcc編譯生成的可執(zhí)行文件:


兩個代碼編譯之后發(fā)現(xiàn)代碼1的可執(zhí)行文件比代碼2的可執(zhí)行文件小的多,為什么會這樣呢?


其實兩個代碼區(qū)別很明顯,代碼1的全局變量沒有初始化,保存在bss段,代碼2的全局變量初始化了,保存在data段。而因為bss段不需要占用可執(zhí)行文件空間,其內(nèi)容是由操作系統(tǒng)初始化,所以我們平時在定義全局變量的時候可以不用初始化,系統(tǒng)會在程序一開始就將其清零了,而data卻不需要占用,其內(nèi)容是由程序代碼給它初始化,所以會造成上面兩種代碼編譯后的可執(zhí)行文件大小不一樣。



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