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[c/c++]1.内存储存空间布局

[c/c++]1.内存储存空间布局

作者: MachinePlay | 来源:发表于2020-02-15 09:36 被阅读0次

    历史沿袭至今,C程序一直由下列几部分组成:

    内存布局

    image.png
    • 代码段:程序的所有指令会存放在这个区域,这是已经编译后的机器码。
      这是由CPU执行的机器指令部分。通常,正文段是可共 享的,所以即使是频繁执行的程序(如文本编辑器、C编译器和shell 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 止程序由于意外而修改其指令。
    • 字面量池是程序初始化时的一些字符串字面量,在程序中用于显示文字

    • 全局数据段:通常将此段称为数据段,程序初始化时的常量和全局/静态的变量。C/C++ 用global/static声明的变量都存放在这个区域,对所有函数公开可见。
      (static或extern 已经初始化的全局变量都在这里)
      它包含了程序中需明确 地赋初值的变量。例如, C程序中任何函数之外的声明(全局变量):

       int maxcount = 99;
    

    •未初始化数据段。通常将此段称为bss段,这一名称来源于早期汇 编程序一个操作符,意思是“由符号开始的块”(block started by symbol),在程序开始执行之前,内核将此段中的数据初始化为0或空 指针。函数外的声明:

        long sum[1000];
    

    使此变量存放在非初始化数据段中。

    • 堆: 通常在堆中进行动态存储分配。由于历史上形成的惯例,堆位于未初始化数据段和栈之间。这里保存的数据只是为了临时存储一些值而创建的,而我们可能在程序运行过程中可能会回收此内存。因为我们在程序执行期间不需要很长时间,所以使用C中的new或malloc这类内存分配程序来为我们所需的特定数据类型提供新的空间,并且随着我们要求越来越多的动态数据空间而该区域不断扩大,并且在内存中逐渐增长到更高的地址。

    • 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(如某些机器 寄存器的值)都存放在栈中。然后,最近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递归函数可以工 作。递归函数每次调用自身时,就用一个新的栈帧,因此一次函数调用 实例中的变量集不会影响另一次函数调用实例中的变量。

      当我们执行这些过程调用时,堆的基本特性是LIFO,存储着该程序“上下文”,它将从内存的高层地址开始,然后向另一个方向向下扩展。上下文其实就是程序中各个函数之间调用的先后顺序。

    这种典型的内存布局有一个比较有趣的地方,实际上栈向低层地址不断增长,动态数据会向高层地址增长,只要你的程序足够糟糕,例如用无止境的递归和不断抢占堆可用的空间,这两个货始终会碰面,这将是一件非常糟糕的事情。这是一种严重的错误,这种情况操作系统说它内存不足时,例如Windows臭名招嘱的蓝屏提示...!!

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