Linux下64位环境的用户空间内存分布_linux 64bit内存分布-优快云博客

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1. 用户空间内存布局概览

以下是典型的 Linux 64 位用户空间内存布局（从低地址到高地址）：

地址范围	区域名称	描述
`0x0000000000400000`	程序代码区（Text Segment）	存储可执行代码（函数体的二进制代码）。
`0x0000000000600000`	只读数据区（.rodata）	存储常量数据（如字符串常量）。
`0x0000000000601000`	数据区（Data Segment）	存储已初始化的全局变量和静态变量（`.data` 段）。
`0x0000000000602000`	BSS 区（.bss）	存储未初始化的全局变量和静态变量（初始化为 `0`）。
`0x00007ffff7a00000`	堆区（Heap）	动态分配的内存区域，由 `malloc`、`calloc`、`realloc` 等函数管理。
`0x00007ffffffde000`	共享库和内存映射区	存储共享库（如 `libc.so`）和内存映射文件（如 `mmap` 分配的内存）。
`0x00007ffffffff000`	栈区（Stack）	存储局部变量和函数调用的上下文（如返回地址、参数等）。
`0x0000800000000000`	内核空间	用户空间和内核空间的分界线，用户程序无法直接访问内核空间。

2. 各区域的详细说明

（1）程序代码区（Text Segment）

地址范围：0x0000000000400000 开始。
内容：存储可执行代码（函数体的二进制代码）。
属性：只读，不可修改。

（2）只读数据区（.rodata）

地址范围：紧邻代码区。
内容：存储常量数据（如字符串常量）。
属性：只读，不可修改。

（3）数据区（Data Segment）

地址范围：紧邻只读数据区。
内容：
- .data 段：存储已初始化的全局变量和静态变量。
- .bss 段：存储未初始化的全局变量和静态变量（初始化为 0）。
属性：可读写。

（4）堆区（Heap）

地址范围：从数据区向上增长。
内容：动态分配的内存（如 malloc、calloc、realloc 分配的内存）。
属性：可读写，由程序员手动管理。

（5）共享库和内存映射区

地址范围：位于堆区和栈区之间。
内容：
- 共享库（如 libc.so）。
- 内存映射文件（如 mmap 分配的内存）。
属性：可读写，由操作系统管理。

（6）栈区（Stack）

地址范围：从高地址向下增长。
内容：
- 局部变量。
- 函数调用的上下文（如返回地址、参数等）。
属性：可读写，由编译器自动管理。

（7）内核空间

地址范围：0x0000800000000000 及以上。
内容：内核代码和数据。
属性：用户程序无法直接访问。

3. 内存布局示例

以下是一个简单的 C 程序及其内存布局的示例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int global_var = 10; // 存储在 .data 段
int uninitialized_var; // 存储在 .bss 段

int main() 
{
    int local_var = 20; // 存储在栈区
    int *heap_var = (int *)malloc(sizeof(int)); // 存储在堆区
    *heap_var = 30;

    printf("global_var address: %p\n", (void *)&global_var);
    printf("uninitialized_var address: %p\n", (void *)&uninitialized_var);
    printf("local_var address: %p\n", (void *)&local_var);
    printf("heap_var address: %p\n", (void *)heap_var);

    free(heap_var);
    return 0;
}

运行结果可能如下：

global_var address: 00007ff664a79000
uninitialized_var address: 00007ff664a7d030
local_var address: 00000000005ffec4
heap_var address: 0000000000af4700