sizeof与strlen的区别，以及不同元素存储的位置，以及bss段及rodata段

这篇文章将会分为两大部分。第一部分主要讲述sizeof和strlen的区别，第二部分讲一下内存分配的位置以及相关的细节问题。

一、sizeof和strlen的区别。

有如下程序，输出是什么？

#include "stdio.h"

#include "string.h"

const char* a = "123456";

char b[]="123456";

char c[10]="123456";

int main(int argc, char *argv[]) {

    //check the function of sizeof and strlen

    printf("%d\t%d\t%d\n",sizeof(a),sizeof(b),sizeof(c));

    printf("%d\t%d\t%d\n",strlen(a),strlen(b),strlen(c));

    return 0;

}

答案是，4,7,10（sizeof输出），以及6,6,6（strlen输出）

why?我们不是常说，数组名称相当于一个常量指针么？怎么sizeof的结果不一样？

答案非常简单：“相当于”只是在某种条件下的一种近似，只是帮助我们理解的一种方法。实际上，指针就是指针，数组名称，还是数组名称。所以切记，在sizeof的时候，他们是不同的东西。原因是，对编译器而言，一个数组就是一个地址，一个指针就是一个地址的地址。

那么，有没有什么情况下他们一样呢？正如我们原来所接触到的一样，在很多情况下，他们可以被当做相同的东西。可以参考这篇文章：

http://bbs.chinaunix.net/thread-2295023-1-1.html

另外，数组b的sizeof结果是7，为什么呢？各位可以思考一下。

二、不同类型元素的存储位置

还是刚刚的那个例子，加一点东西：

#include "stdio.h"

#include "string.h"

char* a = "123456";

char b[]="123456";

char c[10]="123456";

char d[10];

int main(int argc, char *argv[]) {

    //check the function of sizeof and strlen

    printf("%d\t%d\t%d\n",sizeof(a),sizeof(b),sizeof(c));

    printf("%d\t%d\t%d\n",strlen(a),strlen(b),strlen(c));

    a[1]='a';

    b[1]='a';

    c[1]='a';

return 0;

}

于是系统就出错了：

这个就涉及到在内存中，各种变量（包括程序）都是怎么放置的了。

首先可以参考这篇文章：

http://blog.csdn.net/bingxx11/article/details/7796251

我们可以看到，从低到高依次是代码段，数据段，堆，空洞，栈（图中“堆栈段”实际应为“栈”）。里面的含义都很好理解，文章中也有讲到，就不多赘述了。通过文章我们可以看到，数据段中存储的都是（初始化过非0的）全局变量和静态变量（也就是常量）。

关于变量的位置问题，还有两篇文章值得参考，作者的实验精神非常强：

http://blog.csdn.net/lyh66/article/details/7515557

和

http://blog.csdn.net/lyh66/article/details/7519570

都值得一看。

三、关于bss段

只是，在“数据段”中，还专门指出了一个“bss”段，那么什么是bss段？这又是干什么的呢？

可以参考这篇文章：http://www.100ask.net/forum/showtopic-3717.aspx

摘抄并加上自己的一些解释，如下：

一般情况下，一个程序本质上都是由 bss段、data段、text段三个组成的。你从未见过有堆栈段吧——因为堆和栈都是属于运行时候的内存分配！data顾名思义，是全局的数据；text就是代码段（所以也叫文本段，text么）。而bss的名字叫做Block Started by Symbol segment，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，一般在初始化时bss 段部分将会清零（bss段属于静态内存分配，即程序一开始就将其清零了）。那么，在bss段中的（也就是刚刚程序中的数组d）和在data段的（刚刚程序中的数组a，b，c）

text和data段都在可执行文件中（在嵌入式系统里一般是固化在镜像文件中），由系统从可执行文件中加载；

而bss段不在可执行文件中，由系统初始化。（实际只是一个占位符，有人做过实验，参见

http://bbs.xml.org.cn/blog/more.asp?name=FoxWolf&id=29997）

换句话说，数组d虽然占了十个字节的空间，但是在生成的可执行文件中，并没有这十个字节，这样节约了硬盘的空间，可执行文件比较小（如果是嵌入式设备的话，当然更节约空间了）。当程序被加载运行的时候，操作系统会做一个初始化，将bss中占用的内存空间全都初始化为0。

不过这里有一个疑问，对于我们嵌入式设备来说，没有操作系统的话，如何去做这件事情呢？于是，继续百度之

http://blog.csdn.net/jinling1441/article/details/5430706

这篇文章告诉我们，实际上在单片机内部，有一系列“自带的”初始化程序（该文中为avr-glibc），它代替了PC中操作系统的角色，为我们的程序搭建了一个可以正常运行的环境。

四、关于rodata段

咦，那就奇怪了，我们的程序出错是在a[1]='a'这一行，既然我们都放在数据段了，应该是可以修改这里的数据的，相当于全局变量，但是为什么会报“内存不能为written”的错误呢？于是又百度了一下，可以参考这个网页：

http://wenwen.soso.com/z/q291937400.htm

简而言之，就是不同的编译器处理方式不一样，我刚巧用的是gcc，会把常量放在一个名为rodata的段中，这个段中的数据是不可以被修改的（映射为虚拟内存的时候，操作系统会对虚拟内存加一些特殊的机制）。

不过还有一个问题，这个神奇的.rodata段和.data段，有什么联系呢？到底是.data段的一部分，还是和.data段独立的呢？于是，又百度到了这个网页：

http://zhidao.baidu.com/question/359130406.html&__bd_tkn__=69f5465d3a2499274a6dab20fdb67eb3d55f9db9a879308703baf14879e8d7917a60cd30eeba896122ef7e11a1fbf820d0f226b722

通过作者的描述，我们可以知道，从内存的低地址到高地址，分别是.text,.rodata,.data,.bss段。也就是，.data段和.rodata是不同的。

呼呼，写到最后，我自己也不禁感慨：虽然看似是一个小小的问题，但是不断追问下去，还是可以学到不少东西的！最关键的是，里面70%的问题，我在面试的时候都被问过。。！！