一起talk C栗子吧(第一百三十一回:C语言实例--C程序内存布局三)

本文主要是介绍一起talk C栗子吧(第一百三十一回:C语言实例--C程序内存布局三),希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!


各位看官们,大家好,上一回中咱们说的是C程序内存布局的例子,这一回咱们继续说该例子。闲话休提,言归正转。让我们一起talk C栗子吧!

看官们,关于C程序内存布局的例子,我们在前面的两个章回都介绍过了,这一回我们将对前面章回中的内容进行总结和提示。

内存布局总结

C程序的内存布局主要有四个分区:代码区,数据区(data和bss),堆区和栈区。可以使用readelf -S filename查看各个分区的内存地址。这四个分区在内存中从低地址空间开始依次向高地址延伸。我们再次使用前面章回中的图直观地展示给大家,并且对这些分区做一个全面的总结。

这里写图片描述

  • 代码区:主要存放程序的代码,位于内存的低地址空间中。
  • 数据区:它的地址空间位于代码区上面,主要存放程序中的变量,不过函数中的局部非静态变量不在该区域中,而是在栈区中。关于变量的类型不同,存放的区域也不同,更加详细的划分,请参考下面data和bss相关的信息。
  • data:主要存放程序中初始化的全局变量和局部静态变量。其中全局变量不用区分静态和非静态,只要是全局变量都在该区域中。
  • bss:主要存放程序中未初始化的全局变量和局部静态变量。其中全局变量不用区分静态和非静态,只要是全局变量都在该区域中。
  • 堆区:位于数据区上面,堆区的大小不固定,它主要存放程序中动态分配的内存。该区域的分配和回收由程序员自己控制,因此也容易出问题。
  • 栈区:位于堆区上面,栈区的大小也不固定,它主要存放函数中的局部非静态变量和函数调用相关的信息。该区域由系统进行管理,程序员不能控制。

总结完分区的内容后,我们结合前面章回中的例子,总结一下例子中各个变量在内存中的分布信息,大家从中可以看到,例子中各个变量在内存中的分布和我们上面总结的内容完全一致。

内存分区                分区起始地址       分区中存放的变量和代码
栈区:                  0xbfde3000   存放函数和局部变量:la1,la2,i
堆区:                  0x0964d000   存放动态分配的内存空间:p所指向的空间.
数据区中的bss区:        0x0804a038   存放程序中未初始化的全局变量和局部静态变量:ga1,static_la1
数据区中data区:         0x0804a028   存放程序中初始化的全局变量和局部静态变量:ga2,static_la2
代码区:                0x080483e0    存放程序的代码

内存布局细节

除了总结外,我们还有一些小的细节需要共享给大家。希望引起大家的注意:

  • 1.在内存布局图中堆区和栈区的分界处各有一条绿线。它表示堆区和栈区的大小是在变化的,它们不像代码区和数据区一样拥有固定的大小。
  • 2.堆区的内存空间是从低地址向高地址延伸,而栈区的内存空间是从高地址向低地址延伸。尽管它们都是大小可以变化的分区,但是在分区变化的方向上正好相反。
  • 3.程序中代码区和数据区的地址空间是固定的,不会随着程序运行而发生变化。但是程序中堆区和栈区的地址空间是动态变化的。已经有细心的看官发现了,我们在上一回中的例子,运行过两次,位于数据区中的变量地址在两次运行结果中完全一致,但是位于堆区和栈区中的变量地址在两次运行结果中不相同。这便是最好的证明。

内存布局之外

看官们,俗话说的好,当局者迷,旁观者清。在大家仔细观察内存中的各个分区时,让我们跳出这些分区之外,从整个内存的角度来做一些说明,希望能把大家就“迷局”中拉出来 。

  • 1.我们在这些章回中说的地址都是指虚拟内存地址,这点在一百二十九回介绍过。
  • 2.内存的布局除了我们介绍的这四个分区外,还有其它的分区。只是这四个分区与代码的关系更加密切一些。
  • 3.使用readelf工具可以查看可执行文件中的分区信息,不过这里只使用了该命令的S选项,其它的选项没有介绍,大家可以自己摸索一下。
  • 4.通过/proc虚拟目录中的文件来查看内存相关的信息,主要有cmdline,maps,status。readelf查看的是程序已经固定的静态信息,像堆,栈这些动态信息,就需要查看proc目录中的文件了,该目录中的文件提供了程序运行时的实时信息。

各位看官,关于C程序内存布局的例子咱们就说到这里。欲知后面还有什么例子,且听下回分解 。


这篇关于一起talk C栗子吧(第一百三十一回:C语言实例--C程序内存布局三)的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



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