正確的C++/C內(nèi)存布局及兩者的區(qū)別

在理解C/C++內(nèi)存分區(qū)時(shí)努隙,常會(huì)碰到如下術(shù)語(yǔ):數(shù)據(jù)區(qū)箱舞,堆,棧,靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)裳凸,靜態(tài)區(qū),常量區(qū)况褪,常變量區(qū)通熄,全局區(qū),字符串常量區(qū)脱羡,靜態(tài)常量區(qū)萝究,靜態(tài)變量區(qū),文字常量區(qū)锉罐,代碼區(qū)等等帆竹,初學(xué)者被搞得云里霧里。在這里脓规,嘗試捋清楚以上分區(qū)的關(guān)系栽连。[1]

        數(shù)據(jù)區(qū)包括:堆,棧侨舆,全局/靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)秒紧。
  全局/靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)包括:常量區(qū)(靜態(tài)常量區(qū)),全局區(qū)(全局變量區(qū))和靜態(tài)變量區(qū)(靜態(tài)區(qū))挨下。
  常量區(qū)包括:字符串常量區(qū)和常變量區(qū)熔恢。
  代碼區(qū):存放程序編譯后的二進(jìn)制代碼,不可尋址區(qū)臭笆。
可以說(shuō)叙淌,C/C++內(nèi)存分區(qū)其實(shí)只有兩個(gè),即代碼區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)耗啦。

一凿菩、真正合理的C++的內(nèi)存劃分為棧區(qū)、堆區(qū)帜讲、全局區(qū)/靜態(tài)區(qū)和代碼區(qū)。

這里去掉自由存儲(chǔ)區(qū)椒拗,增加了代碼區(qū)似将,理由會(huì)在下面講到获黔。

棧區(qū):由系統(tǒng)進(jìn)行內(nèi)存的管理。
說(shuō)明:主要存放函數(shù)的參數(shù)以及局部變量在验。棧區(qū)由系統(tǒng)進(jìn)行內(nèi)存管理玷氏,在函數(shù)完成執(zhí)行,系統(tǒng)自行釋放棧區(qū)內(nèi)存腋舌,不需要用戶管理盏触。整個(gè)程序的棧區(qū)的大小可以在編譯器中由用戶自行設(shè)定,默認(rèn)的棧區(qū)大小為3M块饺。

堆區(qū):由用戶手動(dòng)申請(qǐng)赞辩,手動(dòng)釋放。在C中使用malloc授艰,在C++中使用new(當(dāng)然C++中也可以使用malloc)辨嗽。

全局/靜態(tài)區(qū):全局、靜態(tài)數(shù)據(jù)存放在一起的淮腾,初始化的全局變量和靜態(tài)變量是在一起的糟需。未初始化的全局變量和靜態(tài)變量是在相鄰的空間中。這里包括常量區(qū)谷朝。

代碼區(qū):存放程序體的二進(jìn)制代碼洲押。比如我們寫的函數(shù),都是在代碼區(qū)的圆凰。

二杈帐、C語(yǔ)言的代碼內(nèi)存布局詳解
     一個(gè)程序本質(zhì)上都是由 BSS 段、data段送朱、text段三個(gè)組成的娘荡。這樣的概念在當(dāng)前的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)中是很重要的一個(gè)基本概念,而且在嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中也非常重要驶沼,牽涉到嵌入式系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的內(nèi)存大小分配炮沐,存儲(chǔ)單元占用空間大小的問(wèn)題。

BSS段:在采用段式內(nèi)存管理的架構(gòu)中回怜,BSS段(bss segment)通常是指用來(lái)存放程序中未初始化的全局變量的一塊內(nèi)
               存區(qū)域大年。BSS是英文Block Started by Symbol的簡(jiǎn)稱。BSS段屬于靜態(tài)內(nèi)存分配玉雾。
數(shù)據(jù)段:在采用段式內(nèi)存管理的架構(gòu)中翔试,數(shù)據(jù)段(data segment)通常是指用來(lái)存放程序中已初始化的全局變量的一塊內(nèi)
               存區(qū)域。數(shù)據(jù)段屬于靜態(tài)內(nèi)存分配复旬。
代碼段:在采用段式內(nèi)存管理的架構(gòu)中垦缅,代碼段(text segment)通常是指用來(lái)存放程序執(zhí)行代碼的一塊內(nèi)存區(qū)域。這部分區(qū)域的大小在程序運(yùn)行前就已經(jīng)確定驹碍,并且內(nèi)存區(qū)域?qū)儆谥蛔x壁涎。在代碼段中凡恍,也有可能包含一些只讀的常數(shù)變量,例如字符串常量等怔球。

程序編譯后生成的目標(biāo)文件至少含有這三個(gè)段嚼酝,這三個(gè)段的大致結(jié)構(gòu)圖如下所示:

![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/2025286-a4bbd82077ef7d55.gif?imageMogr2/auto-orient/strip)

其中.text即為代碼段,為只讀竟坛。.bss段包含程序中未初始化的全局變量和static變量闽巩。data段包含三個(gè)部分:heap(堆)、stack(棧)和靜態(tài)數(shù)據(jù)區(qū)担汤。

堆(heap):堆是用于存放進(jìn)程運(yùn)行中被動(dòng)態(tài)分配的內(nèi)存段涎跨,它的大小并不固定,可動(dòng)態(tài)擴(kuò)張或縮減漫试。當(dāng)進(jìn)程調(diào)用malloc等函數(shù)分配內(nèi)存時(shí)六敬,新分配的內(nèi)存就被動(dòng)態(tài)添加到堆上(堆被擴(kuò)張);當(dāng)利用free等函數(shù)釋放內(nèi)存時(shí)驾荣,被釋放的內(nèi)存從堆中被剔除(堆被縮減)
棧 (stack):棧又稱堆棧外构, 是用戶存放程序臨時(shí)創(chuàng)建的局部變量,也就是說(shuō)我們函數(shù)括弧“{}”中定義的變量(但不包括static聲明的變量播掷,static意味著在數(shù)據(jù)段中存放變 量)审编。除此以外,在函數(shù)被調(diào)用時(shí)歧匈,其參數(shù)也會(huì)被壓入發(fā)起調(diào)用的進(jìn)程棧中垒酬,并且待到調(diào)用結(jié)束后,函數(shù)的返回值也會(huì)被存放回棧中件炉。由于棧的先進(jìn)先出特點(diǎn)勘究,所以 棧特別方便用來(lái)保存/恢復(fù)調(diào)用現(xiàn)場(chǎng)。從這個(gè)意義上講斟冕,我們可以把堆椏诟猓看成一個(gè)寄存、交換臨時(shí)數(shù)據(jù)的內(nèi)存區(qū)磕蛇。
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