C语言程序内存结构

一个32位的运行在保护模式下应用程序，无论是Linux 还是Windows 都给它分配一个4GB的平坦的内存空间

一个运行着的c程序所占用的内存空间分为:
代码区 初始化数据区 未初始化数据区 堆区 和 栈区 在地址上从高位到地位为

（高位）
栈区
堆区
未初始化数据区（即BBS）
数据区
代码区
（低位）

栈区存放函数的参数值、局部变量的值 ，
由编译器自动分配释放
比如实现函数的递归调用

堆区用于动态分配内存，一般由程序员来分配释放

下面用一断代码来展示c程序内存分配
[cpp] view plaincopyprint?
1. //main.c
2. int a = 0; //a是全局变量 在已初始化区
3. char *p1; //p1在BBS区（未初始化数据区）
4. main()
5. {
6. int b; //b在栈区
7. char s[] = “abc”; //s为数组变量 在栈区
8. //“abc”是字符串常量 在已初始化数据区
9. char *p1,p2; //p1 p2都在栈区
10. char *p3 = “123456”; //p3在栈区 “123456”在已初始化数据区
11. static int c = 0; //c为全局静态数据 存在于已初始化数据区
12. //静态数据会自动初始化
13. p1 = (char *)malloc(10); //新分配的10个字节位于堆区
14. p2 = (char *)malloc(20); //新分配的20个字节位于堆区
15.
16. free(p1);
17. free(p2);
18. }

---

C程序一直由下面几部分组成:

(1) 栈
由编译器自动分配释放管理。局部变量及每次函数调用时返回地址、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。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。递归函数每次调用自身时，就使用一个新的栈帧，因此一个函数调用实例中的变量集不会影响另一个函数调用实例中的变量。
a.局部变量
b.函数调用时返回地址
c.调用者的环境信息（例如某些机器寄存器）

(2) 堆
需要由程序员分配释放管理，若程序员不释放，程序结束时可能由OS回收。通常在堆中进行动态存储分配。
如程序中的malloc, calloc, realloc等函数都从这里面分配。堆是从下向上分配的。

(3) 非初始化数据段
通常将此段称为bss段，这一名称来源于早期汇编程序的一个操作符，意思是“block started by symbol（由符号开始的块）”，未初始化的全局变量和静态变量存放在这里。在程序开始执行之前，内核将此段初始化为0。函数外的说明：long sum[1000] ; 使此变量存放在非初始化数据段中。
a.未初始化的全局变量
b.未初始化的静态变量

(4) 初始化的数据
通常将此段称为数据段，它包含了程序中需赋初值的变量。初始化的全局变量和静态变量存放在这里。例如，C程序中任何函数之外的说明：int maxcount = 99; 使此变量以初值存放在初始化数据段中。
a.初始化的全局变量
b.初始化的静态变量

(5) 正文段
CPU执行的机器指令部分。通常，正文段是可共享的，所以即使是经常环境指针环境表环境字符串执行的程序(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。

下面的内存结构显示了这些段的典型安排：

下面给出一般的c程序存储布局的典型安排：

用户空间的程序使用低2G的虚拟内存，内核空间使用高2G

高地址 ——0x7FFFFFFF———

            命令行参数和环境变量

             ——————————

             栈空间，向下增长

           ___________________

            堆空间，向上增长

           ———————————

             未初始化的数据

          ———————————

            已初始化的数据

          ———————————

           正文段

低地址 ——0x00000000————

可以注意到未初始化的数据段的内容并不放在磁盘上的程序文件中，因为，在程序开始运行前他们都被设置为0。需要存放在程序文件中的只有正文段和初始化数据段。