C语言内存分区(堆,栈,全局/静态存储区,自由存储区,代码区)与可执行程序的三段-(Text段,Date段,Bss段)

简介: C语言内存分区(堆,栈,全局/静态存储区,自由存储区,代码区)与可执行程序的三段-(Text段,Date段,Bss段)

程序运行之前

我们要想执行我们编写的c程序,那么第一步需要对这个程序进行编译。

  1. 预处理:宏定义展开、头文件展开、条件编译,这里并不会检查语法
  2. 编译:检查语法,将预处理后文件编译生成汇编文件
  3. 汇编:将汇编文件生成目标文件(二进制文件)
  4. 链接:将目标文件链接为可执行程序

 

当我们编译完成生成可执行文件之后,我们通过在linux下size命令可以查看一个可执行二进制文件基本情况:

 

通过上图可以得知,在没有运行程序前,也就是说程序没有加载到内存前,可执行程序内部已经分好3段信息,分别为代码区(text)、数据区(data)和未初始化数据区(bss)3 个部分(有些人直接把data和bss合起来叫做静态区或全局区)。

 

运行之后

程序在加载到内存前,代码区和全局区(data和bss)的大小就是固定的,程序运行期间不能改变。然后,运行可执行程序,操作系统把物理硬盘程序load(加载)到内存,除了根据可执行程序的信息分出代码区(text)、数据区(data)和未初始化数据区(bss)之外,还额外增加了栈区、堆区

 

代码区(text segment)

加载的是可执行文件代码段,所有的可执行代码都加载到代码区,这块内存是不可以在运行期间修改的。

 

未初始化数据区(BSS)

加载的是可执行文件BSS段,位置可以分开亦可以紧靠数据段,存储于数据段的数据(全局未初始化,静态未初始化数据)的生存周期为整个程序运行过程。

 

全局初始化数据区/静态数据区(data segment)

加载的是可执行文件数据段,存储于数据段(全局初始化,静态初始化数据,文字常量(只读))的数据的生存周期为整个程序运行过程。

 

栈区(stack)

栈是一种先进后出的内存结构,由编译器自动分配释放,存放函数的参数值、返回值、局部变量等。在程序运行过程中实时加载和释放,因此,局部变量的生存周期为申请到释放该段栈空间。

 

堆区(heap)

堆是一个大容器,它的容量要远远大于栈,但没有栈那样先进后出的顺序。用于动态内存分配。堆在内存中位于BSS区和栈区之间。一般由程序员分配和释放,若程序员不释放,程序结束时由操作系统回收。

 

类型

作用域

生命周期

存储位置

auto变量

一对{}内

当前函数

栈区

static局部变量

一对{}内

整个程序运行期

初始化在data段,未初始化在BSS段

extern变量

整个程序

整个程序运行期

初始化在data段,未初始化在BSS段

static全局变量

当前文件

整个程序运行期

初始化在data段,未初始化在BSS段

extern函数

整个程序

整个程序运行期

代码区

static函数

当前文件

整个程序运行期

代码区

register变量

一对{}内

当前函数

运行时存储在CPU寄存器

字符串常量

当前文件

整个程序运行期

data

const全局变量

当前文件

整个程序运行期

初始化放在data段,未初始化在BSS段

const局部变量

一对{}内

当前函数

栈区

相关文章
|
8月前
|
存储
阿里云轻量应用服务器收费标准价格表:200Mbps带宽、CPU内存及存储配置详解
阿里云香港轻量应用服务器,200Mbps带宽,免备案,支持多IP及国际线路,月租25元起,年付享8.5折优惠,适用于网站、应用等多种场景。
2792 0
|
8月前
|
安全 C语言 C++
比较C++的内存分配与管理方式new/delete与C语言中的malloc/realloc/calloc/free。
在实用性方面,C++的内存管理方式提供了面向对象的特性,它是处理构造和析构、需要类型安全和异常处理的首选方案。而C语言的内存管理函数适用于简单的内存分配,例如分配原始内存块或复杂性较低的数据结构,没有构造和析构的要求。当从C迁移到C++,或在C++中使用C代码时,了解两种内存管理方式的差异非常重要。
288 26
|
8月前
|
安全 C语言
C语言中的字符、字符串及内存操作函数详细讲解
通过这些函数的正确使用,可以有效管理字符串和内存操作,它们是C语言编程中不可或缺的工具。
398 15
|
8月前
|
存储 缓存 NoSQL
内存管理基础:数据结构的存储方式
数据结构在内存中的存储方式主要包括连续存储、链式存储、索引存储和散列存储。连续存储如数组,数据元素按顺序连续存放,访问速度快但扩展性差;链式存储如链表,通过指针连接分散的节点,便于插入删除但访问效率低;索引存储通过索引表提高查找效率,常用于数据库系统;散列存储如哈希表,通过哈希函数实现快速存取,但需处理冲突。不同场景下应根据访问模式、数据规模和操作频率选择合适的存储结构,甚至结合多种方式以达到最优性能。掌握这些存储机制是构建高效程序和理解高级数据结构的基础。
904 0
|
8月前
|
存储 弹性计算 固态存储
阿里云服务器配置费用整理,支持一万人CPU内存、公网带宽和存储IO性能全解析
要支撑1万人在线流量,需选择阿里云企业级ECS服务器,如通用型g系列、高主频型hf系列或通用算力型u1实例,配置如16核64G及以上,搭配高带宽与SSD/ESSD云盘,费用约数千元每月。
1083 0
|
存储 编译器 程序员
【C语言】内存布局大揭秘 ! -《堆、栈和你从未听说过的内存角落》
在C语言中,内存布局是程序运行时非常重要的概念。内存布局直接影响程序的性能、稳定性和安全性。理解C程序的内存布局,有助于编写更高效和可靠的代码。本文将详细介绍C程序的内存布局,包括代码段、数据段、堆、栈等部分,并提供相关的示例和应用。
678 5
【C语言】内存布局大揭秘 ! -《堆、栈和你从未听说过的内存角落》
|
算法 Java
堆内存分配策略解密
本文深入探讨了Java虚拟机中堆内存的分配策略,包括新生代(Eden区和Survivor区)与老年代的分配机制。新生代对象优先分配在Eden区,当空间不足时执行Minor GC并将存活对象移至Survivor区;老年代则用于存放长期存活或大对象,避免频繁内存拷贝。通过动态对象年龄判定优化晋升策略,并介绍Full GC触发条件。理解这些策略有助于提高程序性能和稳定性。
|
存储 缓存 算法
【C语言】内存管理函数详细讲解
在C语言编程中,内存管理是至关重要的。动态内存分配函数允许程序在运行时请求和释放内存,这对于处理不确定大小的数据结构至关重要。以下是C语言内存管理函数的详细讲解,包括每个函数的功能、标准格式、示例代码、代码解释及其输出。
537 6
|
存储 算法 Java
Java 内存管理与优化:掌控堆与栈,雕琢高效代码
Java内存管理与优化是提升程序性能的关键。掌握堆与栈的运作机制,学习如何有效管理内存资源,雕琢出更加高效的代码,是每个Java开发者必备的技能。
372 5