C语言的代码内存布局详解

时间:2014-06-15 12:55:30   收藏:0   阅读:378

 

 

一个程序本质上都是由 BSS 段、data段、text段三个组成的。这样的概念在当前的计算机程序设计中是很重要的一个基本概念,而且在嵌入式系统的设计中也非常重要,牵涉到嵌入式系统运行时的内存大小分配,存储单元占用空间大小的问题。

程序编译后生成的目标文件至少含有这三个段,这三个段的大致结构图如下所示:

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其中.text即为代码段,为只读。.bss段包含程序中未初始化的全局变量和static变量。data段包含三个部分:heap(堆)、stack(栈)和静态数据区。

当程序在执行时动态分配空间(C中的malloc函数),所分配的空间就属于heap。其概念与数据结构中“堆”的概念不同。

stack段存放函数内部的变量、参数和返回地址,其在函数被调用时自动分配,访问方式就是标准栈中的LIFO方式。(因为函数的局部变量存放在此,因此其访问方式应该是栈指针加偏移的方式,否则若通过push、pop操作来访问相当麻烦)

data段中的静态数据区存放的是程序中已初始化的全局变量、静态变量和常量。

在采用段式内存管理的架构中(比如intel的80x86系统),BSS 段(Block Started by Symbol segment)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,一般在初始化时 BSS 段部分将会清零。BSS 段属于静态内存分配,即程序一开始就将其清零了。

比如,在C语言之类的程序编译完成之后,已初始化的全局变量保存在.data 段中,未初始化的全局变量保存在.bss 段中。

 

text和data段都在可执行文件中(在嵌入式系统里一般是固化在镜像文件中),由系统从可执行文件中加载;而BSS段不在可执行文件中,由系统初始化。

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图引自《C专家编程》

BSS段只保存没有值的变量,所以事实上它并不需要保存这些变量的映像。运行时所需要的BSS段大小记录在目标文件中,但BSS段并不占据目标文件的任何空间。

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    1. //main.c  
    2. int a = 0; //全局初始化区  
    3. char *p1; //全局未初始化区  
    4.   
    5. main()  
    6. {  
    7.     static int c =0; //全局(静态)初始化区  
    8.     int b; //栈  
    9.     char s[] = "abc"//栈  
    10.     char *p2; //栈  
    11.     char *p3 = "123456"//"123456\0"在常量区,p3在栈上。  
    12.     p1 = (char *)malloc(10);  
    13.     p2 = (char *)malloc(20); //分配得来得10和20字节的区域就在堆区。  

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