C程序的內存管理
熟悉Java語言的肯定知道，Java中內存管理是由虛擬機幫助我們完成的，在C/C++中可不是這樣，程序員需要自己去分配和回收內存空間。本文記錄了C程序可執行文件的存儲結構、在內存中的存儲結構等方面的內容。以下C程序所使用的編譯器版本是GCC 4.4.7。
從一個C程序說起
文件的結構
對於以下這段Hello.c程序再熟悉不過了
#include<stdio.h>
int main(void)
{
printf("Hello World\n");
return 0;
}
下面使用gcc編譯它，然後運行可執行文件，再查看可執行文件的存儲結構
可以看出，可執行文件Hello在存儲時（沒有調入內存時）分為代碼區（text），數據區（data）和未初始化數據區（bss）3個部分。另外3個字段中，dec表示十進制總和，hex表示十六進制總和，filename表示文件名。各段的具體說明如下：
（1）代碼段（text segment）：存放CPU執行的機器指令。通常代碼區是可以共享的（即另外的執行程序可以調用它）。代碼區通常是只讀的，以防止程序意外的修改它的指令。常量數據在編譯時在代碼區分配內存。代碼區的指令包括操作碼和操作對象（或對象的地址引用）。如果是立即數，就直接包含在代碼中；如果是局部數據，將在運行時的棧空間中分配，然後在引用該數據的地址；如果是bss區和數據區，在代碼中同樣是引用該數據的地址。
（2）全局初始化數據區/靜態數據區（initialized data segment/data segment），或者簡稱數據段：該區域包含了在程序中明確被初始化的全局變量，已經初始化的靜態變量（包括全局靜態變量和局部靜態變量）。需要注意的是，被const聲明的變量和字符串常量在代碼段中分配內存。這和匯編語言中的數據段的概念是類似的。
（3）未初始化數據區bss（Block Started By Symbol）：存儲的是未初始化的全局變量和未初始化的靜態變量。bss區域的數據在程序執行前會被內核初始化為0或者空指針（NULL），這和棧中的變量是不同的，棧中的變量（局部變量）如果沒有初始化就使用，系統會隨機分配一個值給它，這是不安全的。
上述這些都是可執行文件的存儲結構分析，其實運行時的內存結構和這個十分類似，只不過多了堆內存和棧內存區域，在後面會分析到。下面通過幾個例子驗證之。
還是以Hello.c程序為例
我們在Hello.c中增加了一句代碼，定義一個常量i，通過分析比較，可以發現代碼段text區大小增加了4個字節（一個int類型占4個字節），其他區域不變，可知常量是分配在代碼段的。
在上述的基礎上，在添加一句，定義一個全局變量a，並給它賦值為2，觀察各區域變化
通過比較發現，只有數據段的大小增加了4個字節，也證明了明確被初始化的全局變量是被分配在數據區的。靜態變量也是一樣，可自行證之。
在上述的基礎上，我們在定義一個全局變量b，但是這一個不要賦值，觀察各區域變化
可以發現，這一次只有bss區域增加4個字節，也證明了未初始化的全局變量是分配在bss區域的。未初始化的靜態變量同理，可自行證之。
C++ 隱式類類型轉化 Implicit Class-Type Conversions http://www.linuxidc.com/Linux/2013-01/78071.htm
C語言變長數組之剖析 http://www.linuxidc.com/Linux/2013-07/86997.htm
C語言需要注意的問題 http://www.linuxidc.com/Linux/2013-05/84301.htm
C語言位域的使用及其注意點 http://www.linuxidc.com/Linux/2013-07/87027.htm
C語言中簡單的for循環和浮點型變量 http://www.linuxidc.com/Linux/2013-08/88514.htm
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