C++程序的存储空间布局

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C++程序的存储空间布局

C++程序的存储空间布局作者：JuKevin

C++程序是由一下几部分组成：

(1) 正文段 (.text)

程序代码就存储咋text 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。

当你在链接定位文件中将该符号放置在代码段后，那么该符号表示的值就是代码段大小，编译连接时，该符号所代表的值会自动代入到源程序中。

(2) 只读数据段 .rdata

只读数据是在程序运行期间不能被修改的，程序只能读取这些数据，因此编译器把他们组织在一起存储在只读数据段。

(3) 初始化数据段data

data端用于存储经过初始化的数据，包括带初值的全局变量和static变量，都存储在data区。data段的起始位置也是由连接定位文件所确定，大小在编译连接时自动分配，和程序大小没有关系，但和程序使用到的全局变量，常量数量相关。

(3) 未初始化数据段bss

bss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)，通常是指用来存放程序中未初始化的全局变量的一块内存区域，在程序载入时由内核清0。 BSS段属于静态内存分配。它的初始值也是由用户自己定义的连接定位文件所确定，用户应该将它定义在可读写的RAM区内，源程序中使用malloc分配的内存并不是这一块，它不是根据data大小确定，主要由程序中同时分配内存最大值所确定，不过如果超出了范围，也就是分配失败，可以等空间释放之后再分配。

(4) 栈stack

stack是用来存储局部变量以及每次函数调用时所需保存的信息。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。stack是一种“后进先出”（Last In First Out，LIFO）的数据结构，这意味着最后放到栈上的数据，将会是第一个从栈上移走的数据。对于哪些暂时存贮的信息，和不需要长时间保存的信息来说，LIFO这种数据结构非常理想。在调用函数或过程后，系统通常会清除栈上保存的局部变量、函数调用信息及其它的信息。栈另外一个重要的特征是，它的地址空间“向下减少”，即当栈上保存的数据越多，栈的地址就越低。栈（stack）的顶部在可读写的RAM区的最后。

(5) 堆heap

编译器通常在堆中进行动态内存分配。

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。堆是“先进先出”（First In first Out，FIFO）数据结构。它只允许在堆的一端插入数据，在另一端移走数据。堆的地址空间“向上增加”，即当堆上保存的数据越多，堆的地址就越高。

数据存储

(1) 常量

对于整型常量和字符型常量，由于不需要写操作，编译器会将其直接编译在代码之中，因此不需要存储。

对于字符串常量，编译器将其放入只读数据端.rdata，同事对于相同的字符串常量，编译器会优化并只存储一次。

(2) 变量

- 全局变量

未初始化的，存储于.bss ；初始化的，存储于.data

- 静态变量

和全局变量相同

-自动变量

局部变量存储于stack ；动态分配的内存，存储于heap。

- 寄存器变量

存储位置在CPU寄存器内。

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