《C专家编程》:运动的诗章:运行时数据结构

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代码和数据的区别可以认为是编译时和运行时的分界线。编译器的绝大部分工作都跟翻译代码有关,必要的数据存储管理的绝大部分都在运行时进行

从本质上来说,段是正在执行的程序中是一块内存区域,每个区域都有特定的目的

下面我们来简单归纳一下进程对应的内存空间中所包含的5种不同的数据区都是干嘛的。

  • bss段:bss段通常是指用来存放程序中未初始化的全局变量的一块区域。bss英文Block started by symbol,bss属于静态内存分配。
  • 数据段:数据段通常用来存放程序中已初始化的全局变量的一块内存区域,属于静态内存分配。
  • 代码段:代码段通常用来存放程序执行代码的一块区域。这部分区域的大小在程序运行前就已经确定了,通常这块内存区域属于只读,有些架构也允许可写,在代码段中也有可能包含以下只读的常数变量,例如字符串常量等。程序段为程序代码在内存中映射一个程序可以在内存中有多个副本。
  • 堆(heap):堆是用来存放进程中被动态分配的内存段,它的大小并不固定,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分配到堆上,当利用free等函数释放内存时,被释放的内存从堆中被剔除。
  • 栈(stack):栈又称堆栈,是用户存放程序临时创建的变量,也就是我们函数{}中定义的变量,但不包括static声明的变量,static意味着在数据段中存放变量。除此之外,在函数被调用时,其参数也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,由于栈的先进后出特点,所以栈特别方便用来保存、恢复调用现场。从这个意义上讲,我们可以把堆栈看成一个寄存,交换临时数据的内存区。

下图实图像化的表示: 
图形化示例

堆栈段:

  1. 为函数内部的局部变量提供存储空间。

  2. 进行函数调用时,存储“过程活动记录”。

  3. 用作暂时存储区。如计算一个很长的算术表达式时,可以将部分计算结果压入堆栈。

除了递归调用之外,堆栈并非必须

过程活动记录

当每个函数被调用时,都会产生一个过程活动记录,过程活动记录是一种数据结构,用于支持过程调用,并记录调用结束以后返回调用点所需要的全部信息
过程活动记录

在UNIX中,当进程需要更多空间时,堆栈会自动增长。

在DOS中,在建立可执行文件时,堆栈得大小必须同时确定,而且不能再运行时增长。如果猜测错误,需要的堆栈空间大于所分配的空间,会收到STACK OVERFLOW!(堆栈溢出)消息

栈、堆辨析:

1、栈区(stack):由编译器自动分配释放 ,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。 
2、堆区(heap):由程序员分配释放, 若程序员不释放,程序结束时可能由操作系统回收 。注意它与数据结构中的堆是两回事,分配方式倒是类似于链表。  

参考:

https://blog.csdn.net/xtydtc/article/details/52900911

https://blog.csdn.net/ywcpig/article/details/52303745

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