学习总结:C程序内存布局

本文详细介绍了C程序从源代码到可执行文件的编译过程,以及在Linux/Unix系统中,程序运行时的内存布局,包括系统空间、参数区、栈区、堆区、数据段和文本段。栈区存放局部变量,其地址向下增长;堆区用于动态分配内存,地址向上增长;数据段分为.bss和.data,分别存储未初始化和初始化的全局变量;文本段包含编译后的二进制代码。

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             **编译 的完整过程**

C源程序-->预编译处理(.c)-->编译、优化程序(.s、.asm)-->汇编程序(.obj、.o、.a、.so)
-->链接程序(.exe、.elf、.axf等)

Linux/Unix的可执行文件以及动态库都是以ELF(Executable Linkage Format)存在的。

              **C程序内存布局**

这里写图片描述

1.System Space(系统空间):每个程序运行独立4GB虚拟内存空间

2.参数区:命令行传递的参数(int main(int argc, char **argv))

3.栈区: 局部变量(可看成是一个寄存、交换临时数据的内存区。其在{}内有效,离开{}自动释放)
用户存放程序临时创建的局部变量,也就是说函数{}中定义的变量(不包括静态变量–static声明的变量)。在函数被调用时,其参数会被压入发起调用的进程栈中,并且待到调用结束后,函数的返回值也会被存放回栈中。栈的特点是:先进后出。
栈的地址是往下增长的。
举个例子:

#include <stdio.h>
void judge(int);

int main(int argc, char **argv)
{
   int pooh = 2,bah = 5;  /*main 局部变量*/

   printf("In main (),pooh = %d and &pooh = %p\n",pooh,&pooh);
   printf("In main (),bah = %d and &bah = %p\n",bah,&bah);

   judge(pooh);

   return 0;
}
void judge(int bah)
{

   int pooh = 10;   /* judge 的局部变量 */
   printf("In judge(),pooh = %d and &pooh = %p\n",pooh,&pooh);
   printf("In judge(),bah = %d and &bah = %p\n",bah,&bah);


} 

运行结果
这里写图片描述

4.堆区:malloc分配的内存(自己管理,用完free,否则会泄漏)
用于存放进程运行中被动态分配的内存段,其大小不固定,可动态扩张或缩减。当进程调用malloc等函数分配内存时,新分配的内存就被动态添加到堆上;当利用free等函数释放内存时,被释放的内存从堆中被剔除。堆是往上增长的。

5.数据段: 1).bss: 未初始化的全局变量或static变量,其值默认为0;
2).data: 初始化过的全局变量或static变量;
3).rodata: const, #define,char *ptr=”string”等 定义的数据常量。

6.文本段:编译出来的可执行文件的二进制代码。

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