一起talk C栗子吧（第一百二十九回：C语言实例--C程序内存布局一）

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各位看官们，大家好，上一回中咱们说的是查看当前进程信息的例子，这一回咱们说的例子是：C程序内存布局。闲话休提，言归正转。让我们一起talk C栗子吧！

看官们，我们编写的每一个C程序都会被加载到内存中运行，那么C程序在内存中是如何存放的呢？我们今天一起来看看C程序在内存中的布局。

C程序在内存中主要有四个分区，它们分别是代码区，数据区，堆区和栈区。这些区域从低地址向高地址依次排列。为了大家更加直观地了解内存布局，我画了一张图供大家参考：

我们接下来依次介绍一下这些区域的作用和内容。

• 代码区：

代码区也叫正文区或者文本区。另外，在英文资料中经常使用 text section来表示该区域，因此有些中文资料叫文本段或者代码段。其英文名是.text。总之，不管是中文还是英文，只是名称和叫法不同而已。代码区里存放着程序的代码，当然了，这里的代码不是我们用C语言写的代码，而是能被CPU执行的指令，也就是我们写的C程序经过编译后形成的CPU指令。

• 数据区：

数据区也叫数据段，在英文资料中经常使用data section来表示该区域。依据区域中数据是否被初始化，它又可以分为两个部分，一部分存放未初始化的数据，该区域的英文名称是.bss;另外一部分存放初始化的数据，该区域的英文名称是.data。

• 堆区：

堆区是大小可变的区域，程序中动态分配的内存位于该区域内。比如我们在程序中使用malloc分配的内存区域就位于该区域中。

• 栈区：

栈区也是大小可变的区域，该区域中存放着程序中与函数调用相关的信息。因为对该区域的操作使用了栈“先进后出”的原理，所以取名叫栈区。

看官们，是不是觉得有些抽象呢，其实这些内容属于理论，理论嘛总是抽象的。不过，接下来咱们通过实际的例子来让大家亲身体验一下。我们使用最经典的“hello world程序”来给大家做示范。

#include <stdio.h>int main(){    printf("hello world \n");    return 0;}

我们把该hello world程序保存到文件中，编译该文件并且生成可以执行文件s。然后通过readelf工具来查看可执行文件中的各个区域(section）。详细的结果如下：

readelf -S s          //查看可执行文件中的各个区域There are 30 section headers, starting at offset 0x1178:Section Headers:  [Nr] Name              Type            Addr     Off    Size   ES Flg Lk Inf Al  [ 0]                   NULL            00000000 000000 000000 00      0   0  0  [ 1] .interp           PROGBITS        08048154 000154 000013 00   A  0   0  1  [ 2] .note.ABI-tag     NOTE            08048168 000168 000020 00   A  0   0  4  [ 3] .note.gnu.build-i NOTE            08048188 000188 000024 00   A  0   0  4  [ 4] .gnu.hash         GNU_HASH        080481ac 0001ac 000020 04   A  5   0  4  [ 5] .dynsym           DYNSYM          080481cc 0001cc 000050 10   A  6   1  4  [ 6] .dynstr           STRTAB          0804821c 00021c 00004a 00   A  0   0  1  [ 7] .gnu.version      VERSYM          08048266 000266 00000a 02   A  5   0  2  [ 8] .gnu.version_r    VERNEED         08048270 000270 000020 00   A  6   1  4  [ 9] .rel.dyn          REL             08048290 000290 000008 08   A  5   0  4  [10] .rel.plt          REL             08048298 000298 000018 08   A  5  12  4  [11] .init             PROGBITS        080482b0 0002b0 000023 00  AX  0   0  4  [12] .plt              PROGBITS        080482e0 0002e0 000040 04  AX  0   0 16  [13] .text             PROGBITS        08048320 000320 000192 00  AX  0   0 16  [14] .fini             PROGBITS        080484b4 0004b4 000014 00  AX  0   0  4  [15] .rodata           PROGBITS        080484c8 0004c8 000014 00   A  0   0  4  [16] .eh_frame_hdr     PROGBITS        080484dc 0004dc 00002c 00   A  0   0  4  [17] .eh_frame         PROGBITS        08048508 000508 0000b0 00   A  0   0  4  [18] .init_array       INIT_ARRAY      08049f08 000f08 000004 00  WA  0   0  4  [19] .fini_array       FINI_ARRAY      08049f0c 000f0c 000004 00  WA  0   0  4  [20] .jcr              PROGBITS        08049f10 000f10 000004 00  WA  0   0  4  [21] .dynamic          DYNAMIC         08049f14 000f14 0000e8 08  WA  6   0  4  [22] .got              PROGBITS        08049ffc 000ffc 000004 04  WA  0   0  4  [23] .got.plt          PROGBITS        0804a000 001000 000018 04  WA  0   0  4  [24] .data             PROGBITS        0804a018 001018 000008 00  WA  0   0  4  [25] .bss              NOBITS          0804a020 001020 000004 00  WA  0   0  1  [26] .comment          PROGBITS        00000000 001020 00004f 01  MS  0   0  1  [27] .shstrtab         STRTAB          00000000 00106f 000106 00      0   0  1  [28] .symtab           SYMTAB          00000000 001628 000430 10     29  45  4  [29] .strtab           STRTAB          00000000 001a58 00024c 00      0   0  1Key to Flags:  W (write), A (alloc), X (execute), M (merge), S (strings)  I (info), L (link order), G (group), T (TLS), E (exclude), x (unknown)  O (extra OS processing required) o (OS specific), p (processor specific)

从上面的结果中我们可以看到，可执行文件中一共有30个区域，我们只看最重要的区域，其它的区域暂时忽略掉。代码区(.text)位于第14号区域中，数据区中的初始化区域(.data)位于第25号区域中，数据区中的未初始化区域(.bss)位于第26号区域中，由此可见它们还是邻居呢。

这时有看官提问了，怎么没有看到堆区和栈区呢？这位看官问的好，堆区和栈区需要在程序运行才能体现出来，这个程序只是静态的，还没有运行，所以不能通过工具查看到堆区和栈区。

看官们，最后我再补充一下，我们在这里说的内存布局是指内存的逻辑空间，或者说内存的虚拟地址空间，而不是内存的物理空间或者说内存的物理地址空间。在Linux系统中我们只能操作内存的逻辑空间，我们通常说的内存地址是内存的虚拟地址，内存的物理地址由Linux内核来管理，我们是不能直接访问该物理地址的，这样做一方面可以减少应用程序开发人员的负担，另一方面可以更加有效地管理内存空间。

各位看官，关于C程序内存布局的例子咱们就说到这里。欲知后面还有什么例子，且听下回分解 。

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