C語言記憶體模型

2021-08-21 19:58:02 字數 2531 閱讀 1969

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。資料段屬於靜態記憶體分配。

**段(code segment/text segment)

通常是指用來存放 程式執行** 的一塊記憶體區域。這部分區域的大小在程式執行前就已經確定,並且記憶體區域通常屬於 唯讀 , 某些架構也允許**段為可寫,即允許修改程式。在**段中,也有可能包含一些 唯讀的常數變數 ,例如字串常量等。程式段為程式**在記憶體中的對映.乙個程式可以在記憶體中多有個副本.

堆(heap)

堆是用於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/free等函式分配記憶體時,新分配的記憶體就被動態新增到堆上(堆被擴張)/釋放的記憶體從堆中被剔除(堆被縮減)

棧(stack)

棧又稱堆疊, 存放程式的 區域性變數 (但不包括static宣告的變數, static 意味著 在資料段中 存放變數)。除此以外,在函式被呼叫時,棧用來傳遞引數和返回值。由於棧的先進先出特點,所以棧特別方便用來儲存/恢復呼叫現場。

下圖是apue中的乙個典型c記憶體空間分布圖:

參考:

棧與堆的區別:

1、首先,棧和堆是資料結構裡面的叫法,棧:先進後出,堆:先進先出,優先佇列可採用二叉樹實現;

2、記憶體模型中的堆區和棧區:

棧區主要用於存放程式的區域性變數以及函式呼叫的引數和返回值,棧區(stack) 由編譯器自動分配釋放,訪問速度較快。記憶體中的棧區處於相對較高的位址,以位址的增長方向為上的話,棧位址是向下增長的。

堆區主要用於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。堆區由程式設計師分配釋放, 若程式設計師不釋放,程式結束時可能由os**,堆記憶體的使用特點是不連續和無序的,分配和釋放成本較高。堆區是向上增長的用於分配程式設計師申請的記憶體空間。相對於棧區,堆區的訪問速度較慢。

3、 記憶體分配中棧區和堆區的區別

1)申請方式和**方式不同

棧(英文名字;stack)是系統自動分配空間的,例如我們定義了乙個 char a ;

堆(英文名字:heap)則是程式設計師根據需要自己申請的空間,例如char *b = malloc(10),開闢10個位元組的空間。由於棧上的空間是自動分配自動**的,所以棧上的資料的生存週期只是在函式的執行過程中,執行後就釋放掉,不可以再訪問。而堆上的資料只要程式設計師不釋放空間,就一直可以訪問到,不過缺點是一旦忘記釋放會造成記憶體洩露。

2) 申請後系統的響應

棧:只要棧的剩餘空間大於所申請的空間,系統將為程式提供記憶體,否則將報異常提示棧溢位。

堆:首先應該知道作業系統有乙個記錄空閒記憶體位址的鍊錶,當系統受到程式的申請時,會遍歷該鍊錶,尋找第乙個空間大於所申請空間的堆。

結點,然後將該結點從空閒結點鍊錶中刪除,並將該結點的空間分配給程式,另外,對於大多數系統,會在這塊記憶體空間中的首位址處記錄本次分配的大小,這樣,**中的delete語句才能正確的釋放本記憶體空間。另外,由於找到的堆結點的大小不一定正好等於申請的大小,系統會自動的將多餘的那部分重新放入空閒鍊錶中。也就是說堆會在申請後還要做一些後續的工作這就會引出申請效率的問題

3)申請效率的比較

棧: 由系統自動分配,速度較快。但程式設計師是無法控制的。

堆: 是由malloc(c語言)/new(c++)分配的記憶體,一般速度比較慢,而且容易產生記憶體碎片,不過用起來最方便。

4)申請大小的限制

棧: 在windows下,棧是向低位址擴充套件的資料結構,是一塊連續的記憶體的區域。這句話的意思是棧頂的位址和棧的最大容量是系統預先規定好的,在windows下,棧的大小是2m(也有的說是1m,總之是乙個編譯時就確定的常數),如果申請的空間超過棧的剩餘空間時,將提示overflow。因此,能從棧獲得的空間較小。

堆:堆是向高位址擴充套件的資料結構,是不連續的記憶體區域。這是由於系統是用鍊錶來儲存空閒記憶體位址的,自然是不連續的,而鍊錶的遍歷方向是由低位址向高位址。堆的大小受限於計算機系統中有效的虛擬記憶體。由此可見,堆獲得的空間比較靈活,也比較大。

5)堆和棧中的記憶體內容

由於棧的大小限制,所以用子函式還是有物理意義的,而不僅僅是邏輯意義。

棧:在函式呼叫時,第乙個進棧的是主函式中函式呼叫後的下一條指令(函式呼叫語句的下一條可執行語句)的位址,然後是函式的各個引數,在大多數的c編譯器中,引數是有右往左入棧的,然後是函式中的區域性變數。注意靜態變數是不入棧的。當本次函式呼叫結束後,區域性變數先出棧,然後是引數,最後棧頂指標指向最開始存的位址,也就是主函式中的下一條指令,程式由該點繼續執行。

堆:一般是在堆的頭部用乙個位元組存放堆的大小。堆中的具體內容由程式設計師安排。

參考:

c語言記憶體模型

文章一 c語言的記憶體分配模型 1 程式 區 存放函式體的二進位制 2 全域性區資料區 全域性資料區劃分為三個區域。全域性變數和靜態變數的儲存是放在一塊的,初始化的全域性變數和靜態變數在一塊區域,未初始化的全域性變數和未初始化的靜態變數在相鄰的另一塊區域。常量資料存放在另乙個區域裡。這些資料在程式結...

c語言記憶體模型

文章一 c語言的記憶體分配模型 1 程式 區 存放函式體的二進位制 2 全域性區資料區 全域性資料區劃分為三個區域。全域性變數和靜態變數的儲存是放在一塊的,初始化的全域性變數和靜態變數在一塊區域,未初始化的全域性變數和未初始化的靜態變數在相鄰的另一塊區域。常量資料存放在另乙個區域裡。這些資料在程式結...

C語言記憶體模型詳解

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 ...