C语言的内存模型
背景
因为Python底层实际上是由C语言实现的，因此C语言的内存模型实际上对python的内存模型有很大的影响。
C语言的内存分区及说明
| 内存分区 | 说明 |
|---|---|
| 程序代码区(code area) | 存放函数体的二进制码 |
| 静态数据区(data area) | 也称全局数据区，包含的数据类型比较多，如全局变量、静态变量、一般常量、字符串常量。其中： 全局变量和静态变量的存储是放在一块的，初始化的全局变量和静态变量在一块区域， 未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另一块区域。 常量数据（一般常量、字符串常量）存放在另一个区域。 注意：静态数据区的内存在程序结束后由操作系统释放。 |
| 堆区(heap area) | 一般由程序员分配和释放，若程序员不释放，程序运行结束时由操作系统回收。malloc()、calloc()、free() 等函数操作的就是这块内存。 注意：这里所说的堆区与数据结构中的堆不是一个概念，堆区的分配方式倒是类似于链表。 |
| 栈区(stack area) | 由系统自动分配释放，存放函数的参数值、局部变量的值等。其操作方式类似于数据结构中的栈。 |
| 命令行参数区 | 存放命令行参数和环境变量的值，如通过main()函数传递的值。 |
| 内存低地址 | 说明 |
|---|---|
| .text① | 代码区(code section)。由编译器链接器生成的可执行指令，程序执行时由加载器（loader）从可执行文件拷贝到内存中。为了安全考虑，防止别的区域更改代码区数据（即可执行指令），代码区具有只读属性。另一个方面，代码区通常具有可共享性（sharable），即在内存中只有一份代码区，如编译器，假如同时有多个编译任务在执行，这些编译任务会共享编译器的代码区，但同时各个编译任务又有自己独立的区域。 |
| .rodata② | 只读数据区(read-only section)。包含：只读全局变量，只读字符串变量，只读静态（static）变量。程序执行时由加载器（loader）从可执行文件拷贝到内存中。 |
| .data③ | 可写数据区(RW section)。包括：可写全局变量，可写静态(static)变量。程序执行时由加载器（loader）从可执行文件拷贝到内存中。 |
| .bss④ | 未初始化数据区(un-initialized section)。包括：未初始化或初始化为零的全局变量，未初始化或初始化为零的静态（static）变量。为了减小可执行文件的大小，在可执行文件中bss区只是一个占位符。在程序执行时，加载器（loader）根据bss区的大小，在内存中开辟相应空间，同时将这些内存空间全部初始化为零。 |
| heap⑤ | 堆区。对于C语言而言，heap指程序运行时(run-time)由malloc, calloc, realloc等函数分配的内存。 |
| 可扩展区 | |
| stack⑥ | 栈区。每一次函数调用，都会发生一次压栈操作，被压栈数据称为一个栈帧(stack frame)，有多少次函数调用（包括main()函数），栈区就有多少个栈帧。相应的，每一次函数调用返回，都会相应的发生一次出栈操作，栈帧就会减少一个。 函数调用时，根据压栈的顺序，依次需要压栈的数据包括：调用函数(caller funtion)的上下文环境（context environment），如寄存器；函数返回地址；被调用函数(called funtion)的参数列表；被调用函数的非静态(static)局部变量。 当栈区溢出(stack overflow/underflow)时，栈区数据被污染，程序执行错误，甚至“跑飞”(函数返回地址被修改)。 |
| cmd-line arguments and env variables⑦ | |
| 内存高地址 |
提示：关于局部的字符串常量是存放在全局的常量区还是栈区，不同的编译器有不同的实现，VC 将局部常量像局部变量一样对待，存储于栈（⑥区）中，TC则存储在静态数据区的常量区（②区）。
看一段代码：
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
int a = 0; // 全局初始化区（④区）
char *p1; // 全局未初始化区（③区）
int main()
{
int b; // 栈区
char s[] = "abc"; // 栈区
char *p2; // 栈区
char *p3 = "123456"; // 123456\0 在常量区（②），p3在栈上，体会与 char s[]="abc"; 的不同
static int c = 0; // 全局初始化区
p1 = (char *)malloc(10), // 堆区
p2 = (char *)malloc(20); // 堆区
// 123456\0 放在常量区，但编译器可能会将它与p3所指向的"123456"优化成一个地方
strcpy(p1, "123456");
}
本文为读后的的简化和转载，原文地址：C语言内存模型