目录
- C程序的内存空间布局
- 动态区
- 栈区
- 堆区
- 静态区
- 数据区
- 常量区
- 代码区
- 栈的地址测试
- 堆的测试地址
- 静态区演示
橙色
C程序的内存空间布局
补充：内存地址和内存空间
内存地址是一个编号，通常由16进制表示，它代表一个内存空间。在计算机中存储器的容量是以字节为基本单位的，也就是说一个内存地址代表一个字节（8bit）的存储空间，即按字节寻址。
假设一个int类型的变量x占用4个字节，则会占用4个连续的内存空间，x的内存地址则为第一个内存空间的地址。
对于32位操作系统，内存地址长度为32位，则可以表示2的32次方个内存空间（可寻址空间），即4GB；
计算：2^32 * 1B = 2^32B = 2^22 KB = 2^12 MB = 2^2 GB = 4GB
对于64位操作系统，内存地址长度为64位，则可以表示2的64次方个内存空间（16777216TB）；但实际上，主板和CPU的限制导致一般的电脑所支持的内存最大只有16GB而已。
C程序（例如a.out）运行时会被加载入内存中，而这个内存一般分为五个分区：栈区、堆区、数据区、常量区、代码区。
动态区
动态区的内容会根据执行情况而动态变化。
栈区
栈（stack）是用户存放程序临时创建的局部变量，在函数被调用时，其参数也会被压入发起调用的进程栈中，并且等调用结束后，函数的返回值也会被存放在回栈中。
- 栈的大小：最大大小由编译时确定，不会太大。
- 释放和分配：由编译器自动分配释放，由操作系统自动管理，无须手动管理。
- 栈区地址：由高地址向低地址生长。
- 若越界访问则会出现段错误（Segmentation Fault）
- 若多次递归调用增加栈帧导致越界则会出现栈溢出（Stack Overflow）
栈的大小可以通过ulimit命令查看：
ulimit -s # 只查看stack的大小
ulimit -a # 查看当前所有的资源限制，stack 字段，单位Kbytes
可以看到栈的大小默认为8192KB，即8M；
代码示例
int main() {int x =10; // 栈存储int y = 20; // 栈存储return 0;
}
堆区
- 堆区存放：程序运行中动态存储分配的空间
- 堆区大小：视内存大小而定，由程序员进行分配。
- 堆区地址：由低地址向高地址生长
代码示例
int main() {int x =10; // 栈分配int y = 20; // 栈分配char *p = (char*)malloc(256); //堆分配return 0;
}
静态区
静态区的内容在整个程序的生命周期内都存在，由编译器在编译的时候分配。
数据区
根据数据是否被初始化又分为：bss段与data段。
- 未初始化数据段（
bss）
通常将此段称为bss段，这一名称来源于早期汇编程序的一个操作符，意思是block started by symbol（由符号开始的块）。
存放未初始化的全局变量，属于静态内存分配。在程序开始执行之前，内核将此段初始化为0。
代码示例
long sum[1000]; // 此变量存放在非初始化数据段中int main(void) {// ...return 0;
}
- 已初始化数据段（
data）
存放已初始化的全局变量和静态变量，属于静态内存分配，其内容由程序初始化。
代码示例
float PI= 3.14f; // 此变量以初值存放在初始化数据段中int main(void) {// ...return 0;
}
常量区
常量区存放字符串常量、const修饰的全局变量。程序运行期间，常量区的内容不可以被修改。
代码区
代码区（text），又叫：正文段、代码段。
通常是用来存放程序执行代码的一块内存区域。这部分区域的大小在程序运行前就已经确定，并且内存区域通常属于只读，某些架构也允许代码段为可写，即允许修改程序。
栈的地址测试
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>int main() {int x = 10; // 栈分配int y = 10; // 栈分配int *p = &x; // 栈分配printf("&x = %p\n", &x);printf("&y = %p\n", &y);printf("&p = %p\n", &p);exit(0);
}
打印结果：
&x = 0x7ffd1ce3e33c
&y = 0x7ffd1ce3e338
&p = 0x7ffd1ce3e330
可以看到x，y，p的地址从高向低依次排列。
堆的测试地址
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>int main() {int x = 10;int y = 10;int *p = &x;char *q = (char *)malloc(256 * sizeof(char)); // 堆上分配printf("&x = %p\n", &x);printf("&y = %p\n", &y);printf("&p = %p\n", &p);printf("&q = %p\n", &q);free(q);exit(0);
}
打印结果：
&x = 0x7ffd4ab330fc
&y = 0x7ffd4ab330f8
&p = 0x7ffd4ab330f0
&q = 0x7ffd4ab330e8
可以看到分配在堆区的q的地址在其他三个的低处，且距离较远。
静态区演示
#include <stdio.h>
// 数据区：data段
char m = 'a';
char n = 'a';// 数据区：bss段
char arr1[10];// 数据区：data段
char static MAX = 'a';
// 数据区：bss段
char static MIN;void test() {// 栈区int x, y;// 常量区const int z = 10;// 数据区：data段static char a = 'a';// 数据区：bss段static char b;// "Hello World"在常量区// p在栈区const char *p = "Hello World";// "123456"和arr均在栈区，且地址相同char arr2[] = "123456";
}int main(void) {test();return 0;
}
