你該知道你寫的程序的內(nèi)存布局

在32位系統(tǒng)總的地址空間大小是2^32 = 4GB

在windows情況下，默認(rèn)將高地址的2GB空間分配給內(nèi)核(當(dāng)然也可以分配1GB)，而在Linux情況下，默認(rèn)將高地址的1GB空間分配給內(nèi)核，內(nèi)核空間以外剩下的空間給用戶使用也被稱為用戶空間。

Linux進(jìn)程地址空間分布

• ?？臻g（stack):
  由上圖中可以知道進(jìn)程地址空間中最頂部的段是棧，代碼中調(diào)用函數(shù)、定義局部變量(但不包含static修飾的變量)或聲明的類的實(shí)例等等都要使用?？臻g，當(dāng)函數(shù)執(zhí)行完(也就是程序執(zhí)行超過(guò)了這個(gè)函數(shù)的作用范圍的時(shí)候)，操作系統(tǒng)會(huì)把該函數(shù)在棧中存放的數(shù)據(jù)出棧，也就是函數(shù)執(zhí)行完需要return的時(shí)候系統(tǒng)會(huì)自己釋放內(nèi)存。但是如果不斷的向棧中壓入數(shù)據(jù)，達(dá)到最大的?？臻g大小的話就會(huì)棧溢出(stack overflow)，這時(shí)候程序運(yùn)行就會(huì)出現(xiàn)段錯(cuò)誤（Segmentation Fault)。

• 堆空間（heap):
  堆用于存儲(chǔ)那些生存期與函數(shù)調(diào)用無(wú)關(guān)的數(shù)據(jù)，堆分配的接口通常有malloc()、calloc()、realloc()、new等，但是堆空間有一個(gè)特點(diǎn)就是申請(qǐng)空間之后如果不主動(dòng)釋放(free()、delete等)，那么這個(gè)堆空間會(huì)依然存在，所以這種動(dòng)態(tài)申請(qǐng)的內(nèi)存需要程序員自己分配和釋放。

• bss段：
  bss(簡(jiǎn)稱:Block Started by Symbol)段(bss segment)是用來(lái)保存未被初始化的全局變量或者靜態(tài)(全局)變量的內(nèi)容的一塊內(nèi)存區(qū)域，假如你寫"static int a;" 或者 " int a; " , 則a的內(nèi)容就保存在bss段中。

• 數(shù)據(jù)段：
  data數(shù)據(jù)段(data segment)和bss段都是用來(lái)保存全局變量或靜態(tài)(全局)變量的內(nèi)容的一塊內(nèi)存區(qū)域，區(qū)別在于數(shù)據(jù)段是保存已經(jīng)初始化的全局變量或靜態(tài)(全局)變量，假如你寫"static int a = 2; " 或者 "int a = 2; " ,那么a的內(nèi)容就保存在數(shù)據(jù)段中了，而且初始值為2。
  rodata則是用來(lái)存放常量的一塊內(nèi)存區(qū)域。

• 代碼段：
  代碼段(code segment/text segment)分為兩個(gè)部分: text和 init。
  text 用于存放整個(gè)程序中的代碼。
  init  用于存放系統(tǒng)中用來(lái)初始化啟動(dòng)你的程序的一段代碼。

一個(gè)程序本質(zhì)其實(shí)都是由bss段、數(shù)據(jù)段、代碼段三個(gè)組成的。

下面來(lái)分析一下下面兩段代碼：

// 代碼 1 ：int arry[100000];int main(){ // ..........}

// 代碼 2 ：int arry[100000] = {1, 2, 3, 4, 5, 6};int main(){ // ..........}

gcc編譯生成的可執(zhí)行文件：

兩個(gè)代碼編譯之后發(fā)現(xiàn)代碼1的可執(zhí)行文件比代碼2的可執(zhí)行文件小的多，為什么會(huì)這樣呢？

其實(shí)兩個(gè)代碼區(qū)別很明顯，代碼1的全局變量沒有初始化，保存在bss段，代碼2的全局變量初始化了，保存在data段。而因?yàn)閎ss段不需要占用可執(zhí)行文件空間，其內(nèi)容是由操作系統(tǒng)初始化，所以我們平時(shí)在定義全局變量的時(shí)候可以不用初始化，系統(tǒng)會(huì)在程序一開始就將其清零了，而data卻不需要占用，其內(nèi)容是由程序代碼給它初始化，所以會(huì)造成上面兩種代碼編譯后的可執(zhí)行文件大小不一樣。

關(guān)注微信公眾號(hào)『混說(shuō)Linux』，后臺(tái)點(diǎn)擊 關(guān)于混說(shuō) 即可添加作者微信。

分享是一種積極的生活態(tài)度