c 程序中的各个段在内存中的位置解析

高地址(3G)

...

stack

.

.

.

heap

bss

data

rodata

text

.

.

.

低地址(0)

 

在用户存储空间，一个c程序的映射可分为6部分，代码段、常量段、数据段、bss段、堆、栈。

 

其中：

常量主要是指字符串常量；

数据是指函数外定义的、初始化过的变量；

bss是指函数外定义的、未初始化过的变量；

局部变量、子函数返回地址、传给子函数的参数都在栈中分配，方向由高地址向低地址；

动态分配的空间在堆中，方向由低地址向高地址。

 

运行以下程序，程序各部分在内存中的相对位置一目了然。

 

#include<stdio.h>
#include <malloc.h>

int i = 5,j;

void subfunc(int a)
{
    printf("arg:%p\nsubfunc:%p\n",&a, subfunc); 
}

int main(void)
{
    int tmp = i - 1;
    char *p = "abcde";
    int a[5];
    
    printf("data:%p\nbss:%p\nautovar:%p\nconst:%p\narray:%p\n",\
            &i, &j, &tmp, p, &a[0]);
    
    p = malloc(sizeof(a) / sizeof(a[0]));

    for (; tmp >= 0;tmp--)
        p[tmp] = a[tmp];
  
    printf("heap:%p\nfunc:%p\n", p, main);

    subfunc(tmp);

    free(p);
    return 0;
}

 

 

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——本概念是当前的计算机程序设计中是很重要的一个基本概念。而且在嵌入式系统的设计中也非常重要，牵涉到嵌入式系统运行时的内存大小分配，存储单元占用空间大小的问题。

在采用段式内存管理的架构中（比如intel的80x86系统），bss段（Block Started by Symbol 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，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）。

比如，在C语言程序编译完成之后，已初始化的全局变量保存在.data段中，未初始化的全局变量保存在.bss段中。   

l          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；

l         而bss段不在可执行文件中，由系统初始化。

 

编译两个小程序如下：

程序1:

int ar[30000];
void main()
{

    ......

}

 

程序2:

int ar[300000] =  {1, 2, 3, 4, 5, 6};
void main()
{

    ......

}

    发现程序2编译之后所得的.exe文件比程序1的要大得多。为什么？

区别很明显，一个位于.bss段，而另一个位于.data段，两者的区别在于：

l         全局的未初始化变量存在于.bss段中，具体体现为一个占位符；全局的已初始化变量存于.data段中；

l         而函数内的自动变量都在栈上分配空间。

l          .bss是不占用.exe文件空间的，其内容由操作系统初始化（清零）；

l          而.data却需要占用，其内容由程序初始化，因此造成了上述情况。

 

注意：

l         bss段（未手动初始化的数据）并不给该段的数据分配空间，只是记录数据所需空间的大小。

l         data（已手动初始化的数据）段则为数据分配空间，数据保存在目标文件中。

l         DATA段包含经过初始化的全局变量以及它们的值。

l         BSS段的大小从可执行文件中得到，然后链接器得到这个大小的内存块，紧跟在数据段后面。当这个内存区进入程序的地址空间后全部清零。包含DATA和BSS段的整个区段此时通常称为数据区。

 

转自：http://clem.is-programmer.com/posts/7769.html