Linux程序内存空间布局以及实战

- 日理万妓 2021-09-19 11:18 260阅读 0赞

**一 典型内存空间布局**

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NoZW5ncWl1bWluZw_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

1 代码段（.txtt segment）：代码段通常是指存放程序执行代码的一块内存区域。

2 初始化数据段(.data segment)：通常是指用来存放程序已初始化的全局变量的一块内存区域。

3 未初始化数据段（.bss segment）：通常是用来存放程序未初始化的全局变量的一块内存区域。

4 堆（heap）：堆是用于存放进程运行中被动态分配内存段，它的大小并不固定，可动态地扩张或收缩。当进程调用malloc/free等函数分配内存时，新分配的内存就会被动态添加到堆上或释放内存从堆上被剔除。

5 栈（stack）：栈又称堆栈，存放程序的局部变量（但不包括static声明的变量，static声明的变量在数据段）。

**二 查看栈的大小**

[root@localhost charpter05]# ulimit -a
    core file size          (blocks, -c) unlimited
    data seg size           (kbytes, -d) unlimited
    scheduling priority             (-e) 0
    file size               (blocks, -f) unlimited
    pending signals                 (-i) 3884
    max locked memory       (kbytes, -l) 64
    max memory size         (kbytes, -m) unlimited
    open files                      (-n) 1024
    pipe size            (512 bytes, -p) 8
    POSIX message queues     (bytes, -q) 819200
    real-time priority              (-r) 0
    # 此字段表示栈的大小
    stack size              (kbytes, -s) 8192
    cpu time               (seconds, -t) unlimited
    max user processes              (-u) 3884
    virtual memory          (kbytes, -v) unlimited
    file locks                      (-x) unlimited

**三 实战**

1 代码

#include<stdio.h>
    #include<stdlib.h>
    int g1=0, g2=0, g3=0;
    int max(int i)
    {
        int m1=0,m2,m3=0,*p_max;
        static int n1_max=0,n2_max,n3_max=0;
        p_max = (int*)malloc(10);
        printf("打印max程序地址\n");
        printf("in max: %x\n\n",max);
        printf("打印max传入参数地址\n");
        printf("in max: %x\n\n",&i);
        printf("打印max函数中静态变量地址\n");
        printf("%x\n",&n1_max); //打印各本地变量的内存地址
        printf("%x\n",&n2_max);
        printf("%x\n\n",&n3_max);
        printf("打印max函数中局部变量地址\n");
        printf("%x\n",&m1); //打印各本地变量的内存地址
        printf("%x\n",&m2);
        printf("%x\n\n",&m3);
        printf("打印max函数中malloc分配地址\n");
        printf("%x\n\n",p_max); //打印各本地变量的内存地址
        if(i) return 1;
        else return 0;
    }
    int main(int argc, char **argv)
    {
        static int s1=0, s2, s3=0;
        int v1=0, v2, v3=0;
        int *p;   
        p = (int*)malloc(10);
        printf("打印各全局变量(已初始化)的内存地址\n");
        printf("%x\n",&g1); //打印各全局变量的内存地址
        printf("%x\n",&g2);
        printf("%x\n\n",&g3);
        printf("======================\n");
        printf("打印程序初始程序main地址\n");
        printf("main: %x\n\n", main);
        printf("打印主参地址\n");
        printf("argv: %x\n\n",argv);
        printf("打印各静态变量的内存地址\n");
        printf("%x\n",&s1); //打印各静态变量的内存地址
        printf("%x\n",&s2);
        printf("%x\n\n",&s3);
        printf("打印各局部变量的内存地址\n");
        printf("%x\n",&v1); //打印各本地变量的内存地址
        printf("%x\n",&v2);
        printf("%x\n\n",&v3);
        printf("打印malloc分配的堆地址\n");
        printf("malloc: %x\n\n",p);
        printf("======================\n");
        max(v1);
        printf("======================\n");
        printf("打印子函数起始地址\n");
        printf("max: %x\n\n",max);
        return 0;
    }

2 编译运行

[root@localhost charpter05]# g++ 0507.cpp -o 0507
    [root@localhost charpter05]# ./0507
    打印各全局变量(已初始化)的内存地址
    601048
    60104c
    601050
    
    ======================
    打印程序初始程序main地址
    main: 4007a9
    
    打印主参地址
    argv: 2d7296d8
    
    打印各静态变量的内存地址
    601060
    601064
    601068
    
    打印各局部变量的内存地址
    2d7295e4
    2d7295e0
    2d7295dc
    
    打印malloc分配的堆地址
    malloc: 8d2010
    
    ======================
    打印max程序地址
    in max: 40067d
    
    打印max传入参数地址
    in max: 2d72958c
    
    打印max函数中静态变量地址
    601054
    601058
    60105c
    
    打印max函数中局部变量地址
    2d7295a4
    2d7295a0
    2d72959c
    
    打印max函数中malloc分配地址
    8d2030
    
    ======================
    打印子函数起始地址
    max: 40067d
    
    [root@localhost charpter05]#

3 说明

从运行结果可以看到下面2个特点

1 传入的参数，局部变量，都是在栈顶分布，随着子函数的增多而向下增长。

2 函数的调用地址（函数运行代码），全局变量，静态变量都是在分配内存的底部存在，而malloc分配的堆则在这些内存之上，并向上生长。

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