C/C++程序的存储空间布局

一、C程序的存储空间布局

由于历史原因，C程序一直由下列几部分组成：

★ 正文段，又叫代码段。这是由C P U执行的机器指令部分。通常，正文段是可共享的，所以即使是经常执行的程序(如文本编辑程序、C编译程序、s h e l l等)在存储器中也只需有一个副本，另外，正文段常常是只读的，以防止程序由于意外事故而修改其自身的指令。

★ 初始化数据段，也称为数据段。它包含了程序中需赋初值的变量。例如， C程序中任何函数之外的说明：int maxcount= 99;使此变量以初值存放在初始化数据段中。

★ 非初始化数据段，也称bss段。这一名称来源于早期汇编程序的一个操作符，意思是“block started by symbol（由符号开始的块）”，在程序开始执行之前，程序员未给该变量赋初值，内核将此段初始化为0。函数外的说明：int a[100];使此变量存放在非初始化数据段中。

★ 栈。自动变量以及每次函数调用时所需保存的信息都存放在此段中。每次函数调用时，其返回地址、以及调用者的环境信息（例如某些机器寄存器）都存放在栈中。然后，新被调用的函数在栈上为其自动和临时变量分配存储空间。通过以这种方式使用栈， C函数可以递归调用。

★ 堆。通常在堆中进行动态存储分配。由于历史上形成的惯例，堆位于非初始化数据段顶和栈底之间。下图展示了C程序这些段的布局：

从下图可知，未初始化数据段的内容并不存放在磁盘程序文件中。需要存放在磁盘程序文件中的段只有正文段和初始化数据段。

二、C++存储空间布局

C++存储空间布局和C的基本一致，主要包括5个区：堆、栈。自由存储区、全局/静态存储区和常量存储区。这些区的作用如下：

★ 堆。由new动态分配的内存块，他们的释放由程序员控制，所以一个new对应一个delete。如果程序员没有自己释放内存块，那么程序结束后，操作系统会自动回收。

★ 栈。在函数内部局部变量都可以在栈尚创建，函数执行结束后，局部变量自动释放。栈内存分配运算内置于处理器的指令集中，效率高，但分配的内存容量有限。

★ 自由存储区。由malloc等分配的内存块，和堆相似，不过有free释放。

★ 全局/静态存储区。全局变量和静态变量被分配到同一块内存中。在以前的C语言中，全局变量又分为初始化和未初始化变量，在C++中不在对其进行区分，他们共同占用一块内存区。

★ 常量存储区。这是一块比较特殊的存储区，里面存放的是常量，不允许修改。

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