内存模型

-	内存空间名称	内容	读写操作	分配时机
高地址	kernel 内核空间	命令行参数、环境变量等	不可读写	程序运行时
-	stack 栈空间	局部变量	可读写	程序运行时
-	heap 堆空间	malloc() new() 内存分配函数创建	可读写	程序运行时
-	全局数据空间（初始化的和未初始化的）	静态变量、全局变量	可读写	编译时
-	只读数据空间	程序的只读数据（常量）	只读	编译时
低地址	代码段	程序的机器码，相同程序的多个运行实体之间共享	只读	编译时

任何对代码段的写操作都会导致 segmentation fault 段错误

常量、静态变量、全局变量都是在编译时分配内存空间

查看可执行文件的结构

size 查看可执行文件的内存分布

可以通过 size 命令查看可执行文件的内存分配，其中 text 的大小对应程序的只读空间（代码段和只读数据段），data 对应初始化了的全局数据、静态变量，bss 是未初始化数据段，包含未经初始化的全局变量和静态变量。详细例子可以参考：

#include 
    
     int b;int main(){
        int a = 888;}

上面代码中有未初始化的全局变量，编译后用 size 查看：

[root@VM_139_38_centos 20190121]# size build    text	   data	    bss	    dec	    hex	filename   1127	    540	     12	   1679	    68f	build

修改 C 代码，初始化全局变量：

#include 
    
     int b = 666;int main(){
        int a = 888;}

初始化全局变量后，编译后用 size 查看：

[root@VM_139_38_centos 20190121]# size build    text	   data	    bss	    dec	    hex	filename   1127	    544	      8	   1679	    68f	build

nm 查看可执行文件的标签

# nm build 000000000060102c D b0000000000601030 B __bss_start0000000000601030 b completed.63550000000000601028 D __data_start0000000000601028 W data_start0000000000400430 t deregister_tm_clones00000000004004a0 t __do_global_dtors_aux0000000000600e18 t __do_global_dtors_aux_fini_array_entry0000000000400588 R __dso_handle0000000000600e28 d _DYNAMIC0000000000601030 D _edata0000000000601038 B _end0000000000400574 T _fini00000000004004c0 t frame_dummy0000000000600e10 t __frame_dummy_init_array_entry00000000004006b8 r __FRAME_END__0000000000601000 d _GLOBAL_OFFSET_TABLE_                 w __gmon_start__00000000004003a8 T _init0000000000600e18 t __init_array_end0000000000600e10 t __init_array_start0000000000400580 R _IO_stdin_used                 w _ITM_deregisterTMCloneTable                 w _ITM_registerTMCloneTable0000000000600e20 d __JCR_END__0000000000600e20 d __JCR_LIST__                 w _Jv_RegisterClasses0000000000400570 T __libc_csu_fini0000000000400500 T __libc_csu_init                 U __libc_start_main@@GLIBC_2.2.500000000004004ed T main0000000000400460 t register_tm_clones0000000000400400 T _start0000000000601030 D __TMC_END__

strings 查看可执行文件的常量

[root@VM_139_38_centos 20190121]# strings build /lib64/ld-linux-x86-64.so.2Z%1Xlibc.so.6printf__libc_start_main__gmon_start__GLIBC_2.2.5UH-8UH-8[]A\A]A^A_address: const is:%p global is %p local is %p function main is %p;*3$"...

下面的例子演示了各种类型变量常量的内存地址的位置：

#include 
    
     const int a = 666;int b = 777;char * str = "hello\n";int main(){
    	int c = 888;	printf("address: \nconst is:%p\n global is %p\n local is %p\n function main is %p\n string str is %p", &a, &b, &c, main, &str);		unsigned char * p = main;	//p[0] = 0x0; // 这里访问只读的代码段会报错	str[3] = 'z'; // 这里访问只读的代码段会报错}

输出为：

address: const is:0x400600 global is 0x601034 local is 0x7ffdb921023c function main is 0x40052d string str is 0x601040

堆和栈的区别

只读空间在程序运行之前就分配好了，运行结束后才回收。

管理方式和分配方式不同

程序的栈由编译器自动管理。程序运行时每个函数的变量放在栈 stack 中，函数返回时函数中的局部变量出栈释放。

程序的堆是动态分配的，由代码控制。可以通过 malloc() 和 free() 函数动态扩展和缩减（C++ 中对应 new() 和 delete()），malloc 可以参考：

#include 
    
     #include 
     
      int main(){
    	char *p = (char *)malloc(100);	if (p == NULL) exit(1);	int *a;	a = (int *)malloc(sizeof(int));	if (a == NULL) {
    		free(p);		exit(1);	}	free(a);	printf("end");}

碎片水平不同

堆的分配和回收会造成内存空间的不连续，造成大量的碎片，使程序效率降低。

栈不存在碎片问题，因为栈是先进后出的队列，永远不可能有一个内存块从栈中间弹出。

转载于:https://www.cnblogs.com/kika/p/10851507.html

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