C程序设计语言--变量在内存中的分布 堆、栈、数据段、bss段、文本段

为了弄清楚这个问题，先看看在C语言中变量的分类首先查看这篇文章。

一、linux的进程内存分布

  1）主要是由从小到大的地址空间分布，从低地址到高地址依次是：文本段（text），数据段，BSS段，堆，栈。

• 文本段：文本段中存放的是代码，只读数据，字符串常量（我们通常说保存在文字常量中，实际就是在文本段）
• 数据段：数据段用来存放可执行文件中已经初始化的全局变量，全局变量又可细分为全局变量和程序分配的static静态变量
• BSS：BSS段包含了程序中未初始化的全局变量，在内存中全局变量全部初始化为0。BSS是英文Block Started by Symbol的简称。BSS段属于静态内存分配。
• 堆（heap）：堆主要用来存放进程中动态分配的内存段，其大小不固定，可动态扩张或缩减。当进程使用malloc等函数分配内存时，新分配的内存就被动态添加到堆上，相当于堆被扩张。当利用free等函数释放内存时，被释放的内存被从堆中剔除，相应于堆被缩减，堆的物理内存是由程序申请，并由程序释放。
• 栈：栈是用户程序存放临时空间的局部变量，也就是我们所说的{}中定义的变量（但不包括static声明的变量，static意味着变量被存储到数据段）。除此以外，在函数被调用时其参数也被压入发起调用的进程栈中，并且待到调用结束后，函数的返回值也被压入栈中，由于栈的先进后出原则，所以栈特别方便用来保存或恢复调用现场，从这个意义上讲，我们可以把堆栈看做一个寄存，交换临时数据的内存区。它是由操作系统分配的，内存的申请与回收都由OS管理。
• 常量存储区，和“全局/静态存储区”一样，通常是用于那些在编译期间就能确定存储大小的常量的存储区，并且在程序运行期间，存储区内的常量是全局可见的。这是一块比较特殊的存储去，他们里面存放的是常量，不允许被修改。这个部分一般不解释，但是在下面的一个例子中有这么一个常量在此区域内。

根据上面的解释，下面对上面的各个区域做下对比：
    根据上面的内容，分别将栈和堆、全局/静态存储区和常量存储区进行对比，结果如下。

表1 栈和堆的对比

 

栈

堆

存储内容

局部变量

变量

作用域

函数作用域、语句块作用域

函数作用域、语句块作用域

编译期间大小是否确定

是

否

大小

1MB

4GB

内存分配方式

地址由高向低减少

地址由低向高增加

内容是否可以修改

是

是

 

表2 全局/静态存储区和常量存储区的对比

全局/静态存储区

常量存储区

存储内容

全局变量、静态变量

常量

编译期间大小是否确定

是

是

内容是否可以修改

是

否

  2）首先举例说明一下，在举例之前，看下内存的分布

int a = 0; //全局初始化区 数据段char *p1; //全局未初始化区 bss段int main(){static int c =0； //全局（静态）初始化区 数据段int b; //栈char s[] = "abc"; //栈char *p2; //栈char *p3 = "123456"; //"123456\0"在常量区，p3在栈上。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。return 0；}

下面在举例说明BSS段和数据段的区别：
代码段1：

int ar[30000];void main(){    ......}

代码段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。当下甚为不解，于是手工编译了一下，并使用了/FAs编译选项来查看了一下其各自的.asm，发现在程序1.asm中ar的定义如下：

_BSS SEGMENT     ?ar@@3PAHA DD 0493e0H DUP (?)    ; ar_BSS ENDS

而在程序2.asm中，ar被定义为：

_DATA SEGMENT     ?ar@@3PAHA DD 01H     ; ar                DD 02H                DD 03H                ORG $+1199988_DATA ENDS

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：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；而函数内的自动变量都在栈上分配空间。

.bss是不占用.exe文件空间的，其内容由操作系统初始化（清零）；

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。

 

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。
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。

数据段包含经过初始化的全局变量以及它们的值。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。包含数据段和BSS段的整个区段此时通常称为数据区。

http://blog.csdn.net/aries5555/article/details/7911404

http://www.kerneltravel.net/kernel-book/%E7%AC%AC%E5%85%AD%E7%AB%A0%20Linux%E5%86%85%E5%AD%98%E7%AE%A1%E7%90%86/6.4.2.htm

http://www.cnblogs.com/liulipeng/p/3319675.html