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[导读]由上图中可以知道进程地址空间中最顶部的段是栈,代码中调用函数、定义局部变量(但不包含static修饰的变量)或声明的类的实例等等都要使用栈空间,当函数执行完(也就是程序执行超过了这个函数的作用范围的时候),操作系统会把该函数在栈中存放的数据出栈,也就是函数执行完需要return的时候系统会自己释放内存。但是如果不断的向栈中压入数据,达到最大的栈空间大小的话就会栈溢出(stack overflow),这时候程序运行就会出现段错误(Segmentation Fault)。

在32位系统总的地址空间大小是2^32 = 4GB

在windows情况下,默认将高地址的2GB空间分配给内核(当然也可以分配1GB),而在Linux情况下,默认将高地址的1GB空间分配给内核,内核空间以外剩下的空间给用户使用也被称为用户空间

Linux进程地址空间分布


  • 栈空间(stack):
    由上图中可以知道进程地址空间中最顶部的段是栈,代码中调用函数、定义局部变量(但不包含static修饰的变量)或声明的类的实例等等都要使用栈空间,当函数执行完(也就是程序执行超过了这个函数的作用范围的时候),操作系统会把该函数在栈中存放的数据出栈,也就是函数执行完需要return的时候系统会自己释放内存。但是如果不断的向栈中压入数据,达到最大的栈空间大小的话就会栈溢出(stack overflow),这时候程序运行就会出现段错误(Segmentation Fault)。


  • 堆空间(heap):
    堆用于存储那些生存期与函数调用无关的数据,堆分配的接口通常有malloc()、calloc()、realloc()、new等,但是堆空间有一个特点就是申请空间之后如果不主动释放(free()、delete等),那么这个堆空间会依然存在,所以这种动态申请的内存需要程序员自己分配和释放。


  • bss段:
    bss(简称:Block Started by Symbol)段(bss segment)是用来保存未被初始化的全局变量或者静态(全局)变量的内容的一块内存区域,假如你写"static int a;" 或者 " int a; " , 则a的内容就保存在bss段中。


  • 数据段:
    data数据段(data segment)和bss段都是用来保存全局变量或静态(全局)变量的内容的一块内存区域,区别在于数据段是保存已经初始化的全局变量或静态(全局)变量,假如你写"static int a = 2; " 或者 "int a = 2; " ,那么a的内容就保存在数据段中了,而且初始值为2。
    rodata则是用来存放常量的一块内存区域。


  • 代码段:
    代码段(code segment/text segment)分为两个部分: text和 init。
    text 用于存放整个程序中的代码。
    init  用于存放系统中用来初始化启动你的程序的一段代码。


一个程序本质其实都是由bss段、数据段、代码段三个组成的。


下面来分析一下下面两段代码:

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


gcc编译生成的可执行文件:


两个代码编译之后发现代码1的可执行文件比代码2的可执行文件小的多,为什么会这样呢?


其实两个代码区别很明显,代码1的全局变量没有初始化,保存在bss段,代码2的全局变量初始化了,保存在data段。而因为bss段不需要占用可执行文件空间,其内容是由操作系统初始化,所以我们平时在定义全局变量的时候可以不用初始化,系统会在程序一开始就将其清零了,而data却不需要占用,其内容是由程序代码给它初始化,所以会造成上面两种代码编译后的可执行文件大小不一样。



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