在標準C語言中編譯出來的可執(zhí)行程序

在標準C語言中，編譯出來的可執(zhí)行程序分為代碼區(qū)（text）、數(shù)據(jù)區(qū)（data）和未初始化數(shù)據(jù)區(qū)（bss）3個部分。如下代碼

#include 
int a = 0;    //a在全局已初始化數(shù)據(jù)區(qū) 
char *p1;    //p1在BSS區(qū)（未初始化全局變量） 
void main() 
{
    int b; //b在棧區(qū)
    int c; //C為全局（靜態(tài)）數(shù)據(jù)，存在于已初始化數(shù)據(jù)區(qū)
    char s[] = "abc"; //s為數(shù)組變量，存儲在棧區(qū)，
    char *p2,*p3;  //p2、p3在棧區(qū)
    p2 = (char *)malloc(10);//分配得來的10個字節(jié)的區(qū)域在堆區(qū)
    p3 = (char *)malloc(20);//分配得來的20個字節(jié)的區(qū)域在堆區(qū)
    free(p2);
    free(p3);
}

使用linux編譯之后得到的可執(zhí)行文件如下

?可以看到代碼區(qū)（text）、數(shù)據(jù)區(qū)（data）和未初始化數(shù)據(jù)區(qū)（bss）。

代碼段（text）：存放代碼的地方。只能訪問，不能修改，代碼段就是程序中的可執(zhí)行部分，直觀理解代碼段就是函數(shù)堆疊組成的。

數(shù)據(jù)段（data）：全局變量和靜態(tài)局部變量存放的地方。也被稱為數(shù)據(jù)區(qū)、靜態(tài)數(shù)據(jù)區(qū)、靜態(tài)區(qū)：數(shù)據(jù)段就是程序中的數(shù)據(jù)，直觀理解就是C語言程序中的全局變量。注意是全局變量或靜態(tài)局部變量，局部變量不算。

未初始化數(shù)據(jù)區(qū)（bss）：bss段的特點就是被初始化為0，bss段本質(zhì)上也是屬于數(shù)據(jù)段。

那么問題來了，為什么要區(qū)分data段和bss段呢？

以下面代碼為例，a.c和b.c的差異只是有沒有給arr數(shù)組賦值。

?可以看到a.out的bss段大，b.out的data段大。但是b.out的文件大小明顯比a.out的大很多。data段會增大可執(zhí)行文件的大小，而bss段不會。

data段是全局變量，但是需要初始化值，上面我的例子是全部初始全部為1，但也可能是1024*1024個不同的數(shù)據(jù)，而這些數(shù)據(jù)需要保存起來，表現(xiàn)出來也就是需要保存在可執(zhí)行文件中。

bss段也是全局變量，但不需要初始化值，只需要保存一下這個全部變量的保存的數(shù)據(jù)類型和大小即可。即使它的數(shù)組容量是1024*1024，也不會占用很多可執(zhí)行文件的大小。

如果一個全部變量初始化為0，那么它也是bss段，不是data段，即使你代碼中把它初始化為0了。

關(guān)于數(shù)據(jù)段，也就是data段，也會分為RO data（只讀數(shù)據(jù)段）和RW data（讀寫數(shù)據(jù)段）。

1. 只讀數(shù)據(jù)段：程序使用的一些不會被更改的數(shù)據(jù)，使用這些數(shù)據(jù)的方式類似查表式的操作，由于這些變量不需要更改，因此只需要放置在只讀存儲器中即可。
2. 讀寫數(shù)據(jù)段：程序中是可以被更改的數(shù)據(jù)，且初始化過的，所以需要放置在RAM中，且初始化的內(nèi)容放在存儲器中（表現(xiàn)為放入可執(zhí)行文件中）。

?上面說到“編譯出來的可執(zhí)行程序分為代碼區(qū)（text）、數(shù)據(jù)區(qū)（data）和未初始化數(shù)據(jù)區(qū)（bss）3個部分”，那運行中就會多出來一些區(qū)域，這就是我們常說的堆棧，注意堆棧是兩個區(qū)域堆和棧。

棧：局部變量、函數(shù)一般在棧空間中。運行時自動分配&自動回收：棧是自動管理的，程序員不需要手工干預(yù)。方便簡單。是提前分配好的連續(xù)的地址空間。棧的增長方向是向下的，即向著內(nèi)存地址減小的方向。

堆：堆內(nèi)存管理者總量很大的操作系統(tǒng)內(nèi)存塊，各進程可以按需申請使用，使用完釋放。程序手動申請&釋放：手工意思是需要寫代碼去申請malloc和釋放free?？梢允遣贿B續(xù)的地址空間。堆的增長方向是向上的，即向著內(nèi)存地址增加的方向。

?下面是簡單的演示代碼

#include 
#include 

int bss_var;                                //未初始化全局數(shù)據(jù)存儲在BSS區(qū)
int data_var=42;                            //初始化全局數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)區(qū)

int main(int argc,char *argv[])
{
  char *p ,*b;
  printf("Adr bss_var:0x%x\n",&bss_var);
  printf("Adr data_var:0x%x\n",&data_var);
  printf("the %s is at adr:0x%x\n","main",&main);
  p=(char *)alloca(32);              //從棧中分配空間
  if(p!=NULL)
  {
    printf("the p start is at adr:0x%x\n",p);
    printf("the p end is at adr:0x%x\n",p+31);
  }
  b=(char *)malloc(32*sizeof(char));   //從堆中分配空間
  if(b!=NULL)
  {
    printf("the b start is at adr:0x%x\n",b);
    printf("the b end is at adr:0x%x\n",b+31);
  }
  free(b);         //釋放申請的空間，以避免內(nèi)存泄漏
  while(1);
}

審核編輯：湯梓紅