C程序运行时的内存分布

该片博客是自己学习的总结，如果有哪里理解的不对的地方，希望大家可以指点。

一、C内存空间分布图

二、各内存区域详解

1.代码区（.text）：该区域主要存放二进制可执行文件。

2.数据区（.data）：数据区可详细分为三块区域，分别是只读数据区、初始化数据区、未初始化数据区。

1）. 只读数据区（.ordata）：顾名思义，这个区域存放的是一些常量，包括字符串常量、const修饰的全局变量；

注意一：字符串常量都是存储在只读数据区的。看下面一个例子，

 1 #include <stdio.h>
 2  
 3 int main(void)
 4 { 
 5      char str[] = "I Love CHINA";
 6      
 7       printf("the address of array: %p\n", str);
 8       printg("the address of string: %p\n", "I Love CHINA");
 9   
10       str[0] = 'W';
11       printf("%s\n", str);
12  
13       return 0;
14 }

调试结构为：

the address of array: 0xbfa5052f
the address of string: 0x80485f5
W Love CHINA

看到这里可能就迷糊了，上面不是说字符串常量都存放在只读数据区吗？其实原因是这样的，当我们用字符串初始化字符数组时，是先将字符串字面量存储在只读数据区，当调用该初始化所在函数时，会将在数据区的数据拷贝一份到当前数组，当前运行的程序中就有两个''I Love CHINA''；我们改变了的其实是赋值到字符数组str所对应的在栈中的空间的值，而存放在数据区的字符串常量并没有改变。

注意二：而const修饰的局部变量还是像普通的局部变量一样存放在栈中，只是不能显式的改变该变量。

2）. 初始化数据区（.rwdata）：该区域用来存放初始化不为0的全局变量和static修饰的局部变量。

3）. 未初始化数据区（.bss）：与初始化数据区类似，但是它存放的是初始化为0、未初始化的全局变量和static修饰的局部变量。这样做的目的主要是为了减少可执行二进制文件占用的存储空间，特别是在一些嵌入式设备中显得尤其重要。如下图，

 1 #include <stdio.h>
 2 
 3 int arr[2000] = {2};
 4 
 5 int main(void)
 6 {
 7     printf("hello world\n");
 8 
 9     return 0;
10 }

 1 #include <stdio.h>
 2 
 3 int arr[2000] = {0};
 4  
 5 int main(void)
 6 {
 7      printf("hello world\n");
 8  
 9      return 0;
10 }

3. 栈：栈存放的是程序中的局部变量，当然函数形参、返回值也都存储在栈中。栈是由系统自动管理，变量的出栈入栈操作都由系统通过移动栈顶指针来完成来完成，并不是真正的清除变量，所以当我们使用局部变量之前一定要给它赋值，否则就是一个不确定的值。

4.堆：堆空间解决了自动分配不灵活，对内存造成浪费等问题。可以通过malloc函数申请所需大小的空间，注意这块空间申请了之后会一直存在，所以一定要和free一起使用，等用完之后马上释放，否则会造成内存泄漏，严重会导致程序停止运行。我们使用mallco函数带来方便灵活的同时，也带来了内存碎片的问题，所以当要求程序长时间运行时，必不可免的就要解决malloc带来的内存碎片问题。

C程序运行时的内存分布

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