second60 20180415
在c語言中，記憶體可分用五個部分：
1. bss段（
block started by symbol):
用來存放程式中未初始化的全域性變數的記憶體區域。
2. 資料段（data segment): 用來存放程式中已初始化的全域性變數的記憶體區域。
3. **段（text segment): 用來存放程式執行**的記憶體區域。
4. 堆（heap）：用來存放程序執行中被動態分配的記憶體段，它的大小並不固定，可動態擴張或縮減。當程序呼叫
malloc
分配記憶體時，新分配的記憶體就被動態新增到堆上，當程序呼叫
free
釋放記憶體時，會從堆中剔除。
5. 棧（stack）：存放程式中的區域性變數（但不包括
static
宣告的變數，
static
變數放在資料段中）。同時，在函式被呼叫時，棧用來傳遞引數和返回值。由於棧先進先出特點。所以棧特別方便用來儲存
/恢復呼叫現場。
apue中的乙個典型
c記憶體空間分布圖
如下往上，分別是text段，
data
段，bss
段，堆，棧
由上圖可知：
0x0000 0000:保留區域
, 最底層
**區：用來存放程式**和常量，唯讀(執行期會一直存在
)常量區：一般常量，字元常量，唯讀(執行期會一直存在
)全域性資料區：全域性變數和靜態變數，可讀寫(執行期會一直存在
)堆段：malloc/free的記憶體，
malloc
時分配，
free
時釋放(
向上增長
)未分配堆記憶體
0x4000 0000:動態鏈結庫
未分配棧記憶體
棧段：區域性變數，函式呼叫引數返回值(向上增長
)0xc000 0000 ~ 0xffff ffff:核心空間
(1g)
棧(stack): 是由系統自動分配和釋放，存放函式的引數值，返回值，區域性變數等。其操作方式類似於資料結構中的棧。
1. 當在函式或塊內部宣告乙個區域性變數時，如：
int ntmp;
系統會判斷申請的空間是否足夠，足夠，在棧中開闢空間，提供記憶體；不夠空間，報異常提示棧溢位。
2. 當呼叫乙個函式時，系統會自動為引數當區域性變數，壓進棧中，當函式呼叫結束時，會自動提公升堆疊。（可檢視彙編中的函式呼叫機制）
棧是有一定大小的，通常情況下，棧只有2m，不同系統棧的大小可能不同。
在linux中，檢視程序
/執行緒棧大小，命令：
ulimit -s
$ ulimit -s
$ 8192
我的系統中棧大小為 8192, 有些系統為
10240,
具體檢視自已系統棧大小
設定棧大小：
1. 臨時改變棧大小：
ulimit -s 10240
2. 開機設定棧大小：在
/etc/rc.local
中加入
ulimit -s 10240
3. 改變棧大小： 在
/etc/security/limits.conf
中加入* soft stack 10240
所以，在宣告區域性變數時，新手要特別注意棧的大小：
1. 對於區域性變數，盡量不定義大的變數,如大陣列（大於
2*1024*1024
位元組）char buf[2*1024*1024]; // 可能會導致棧溢位
2. 對於記憶體較大或不知大小的變數，用堆分配，區域性變數用指標，注意要釋放
char* pbuf = (char*)malloc(2*1024*1024); // char* 為區域性變數
malloc
的內存在堆
free(pbuf);
3. 或定義在全域性區中，static變數 或常量區中
static char buf[2*1024*1024];
棧的生長方向和存放資料的方向相反，自頂向下
int function( int var1 ,int var2)
var1,var2,var3在棧中的圖如下
:0xc000 0000
var1
0xc000 0000 - 4
var2
0xc000 0000 - 8
var3
0xc000 0000 - 12
var4
堆（heap）
:是用來存放動態申請或釋放的區域。需要程式設計師分配和釋放，系統不會自動管理，如果用完不釋放，將會造成記憶體洩露，直到程序結速後，系統自動**。
為什麼在堆呢？原因很簡單，在棧中，大小是有限制的，能常大小為2m，如果需要更大的空間，那麼就要用到堆了，堆的目的就是為了分配使用更大的空間。
int function()
堆是可以申請大塊記憶體的區域，但堆的大小到底有多大，下面分析下，以32位系統為例。
在linux中，堆區的記憶體申請，在
32位系統中，理論上：
2^32=4g
，但如上面的記憶體分布圖可知：核心占用
1g空間。
0xffff ffff
1g核心空間
0xc000 0000
0xbfff fff
3g使用者空間(包
text
段，data
段，bss
段，堆，棧
)0x0000 0000
如上所知，理論上，使用malloc最大能夠申請空間大約
3g。但這是理論值，因為實際中，還會包含**區，全域性變數區和棧區。
char *buf = (char*) malloc(3gb); // 理論上
如上面的圖可知，堆是由低位址向高位址生長的
堆雖然可以分配較大的空間，但有一些要注意的地方，否則會出現問題。
1. 釋放問題：分配了堆記憶體，一定要記得手動釋放，否則將會導致記憶體洩露
void* alloc(int size)
上面函式如果外部呼叫，沒有釋放，將記憶體不會釋放造成洩露
2. 碎片問題：如果頻繁地呼叫記憶體分配和釋放，將會使堆記憶體造成很多記憶體碎片，從而造成空間浪費和效率低下。
a) 對於比較固定，或可**大小的，可以程式啟動時，即分配好空間，如：某個物件不會超過500個，那個可先生成，
object *ptr = (object*)malloc(object_size*500);
b) 結構對齊，盡量使結構不浪費記憶體
3. 超堆大小問題：如果申請記憶體超過堆大小，會出現虛擬記憶體不足等問題
a) 盡量不要申請很大的記憶體，如直需要，可採用記憶體資料庫等
4. 分配是否成功問題：申請記憶體後，都在判斷記憶體是否分配成功，分配成功後才能使用，否則會出現段錯誤
char * ptmp = (char*)malloc(102400);
if(ptmp == 0) // 一定在記得判斷
5. 釋放後野指標問題：釋放指標後，一定要記得把指標的值設定成null，防止指標被釋放後誤用
free(ptmp);
ptmp = null; // 防止變野指標
6. 多次釋放問題：如果第5並沒置
null
，多次釋放將會出現問題。
int g_var = 0; // data段
int g_var1; // bss 段
char g_str; // bss 段
char g_str = 「hello world」; // g_str data段
, hello world
字段常量區
char* g_ptr = null; // data段
int test()
複習下c語言記憶體模型，網上雖然有很大記憶體模型的介紹，但是比較零散，本文詳細地介紹了其中的細節，當然也有不完善的地方，歡迎補充。
C語言記憶體模型
bss段 bss segment 通常是指用來存放程式中未初始化的全域性變數的一塊記憶體區域。bss是英文block started by symbol的簡稱。bss段屬於靜態記憶體分配。資料段 data segment 通常是指用來存放程式中 已初始化 的 全域性變數 的一塊記憶體區域。資料段屬於...
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