text段,data段,bss段,堆和棧

text段,data段,bss段,堆和棧

一個程式一般分為3段:text段,data段,bss段

text段:就是放程式代碼的,編譯時确定,隻讀。更進一步講是存放處理器的機器指令，當各個源檔案單獨編譯之後生成目标檔案，經連接配接器連結各個目标檔案并解決各個源檔案之間函數的引用，與此同時，還得将所有目标檔案中的.text段合在一起，但不是簡單的将它們“堆”在一起就完事，還需要處理各個段之間的函數引用問題。在嵌入式系統中，如果處理器是帶MMU（MemoryManagement Unit，記憶體管理單元），那麼當我們的可執行程式被加載到記憶體以後，通常都會将.text段所在的記憶體空間設定為隻讀，以保護.text中的代碼不會被意外的被改寫（比如在程式出錯時）。當然，如果沒有MMU就無法獲得這種代碼保護功能。

data段:存放在編譯階段(而非運作時)就能确定的資料,可讀可寫就是通常所說的靜态存儲區,賦了初值           的全局變量和靜态變量存放在這個域,常量也存放在這個區域。

rdata段：rdata是用來存放隻讀實始化變量的，當我們在源程式中的變量前面加了const後，編譯器知道個字元串是永遠不會改變的，或說是隻讀的，是以将其配置設定到.rdata段中。與.data段所不同是，對于有MMU的嵌入式系統，.rdata段也會采用.text段相同的保護方式，即将.rdata段設定成隻讀，以防止其被意外改寫。通常，.rdata會與.text放在一個連續的記憶體空間中。

bss段:定義而沒有賦初值的全局變量和靜态變量,放在這個區域

堆棧就是棧的簡稱。

堆和棧的差別

預備知識—程式的記憶體配置設定

一個由c/C++編譯的程式占用的記憶體分為以下幾個部分

1、棧區（stack）— 由編譯器自動配置設定釋放 ，存放函數的參數值，局部變量的值等。其操作方式類似于資料結構中的棧。

2、堆區（heap） — 一般由程式員配置設定釋放， 若程式員不釋放，程式結束時可能由OS回收 。注意它與資料結構中的堆是兩回事，配置設定方式倒是類似于連結清單，呵呵。

3、全局區（靜态區）（static）—，全局變量和靜态變量的存儲是放在一塊的，初始化的全局變量和靜态變量在一塊區域， 未初始化的全局變量和未初始化的靜态變量在相鄰的另一塊區域。 - 程式結束後有系統釋放

4、文字常量區—常量字元串就是放在這裡的。 程式結束後由系統釋放

5、程式代碼區—存放函數體的二進制代碼。

一、例子程式

這是一個前輩寫的，非常詳細

//main.cpp

int a = 0; //全局初始化區

char *p1;  //全局未初始化區

main()

{

int b; //棧

char s[] = "abc";// 棧

char *p2; //棧

char *p3 = "123456";// 123456/0在常量區，p3在棧上。

static int c =0； //全局（靜态）初始化區

p1 = (char *)malloc(10);

p2 = (char *)malloc(20);

   //配置設定得來得10和20位元組的區域就在堆區。

}

二、堆和棧的理論知識

2.1申請方式

stack:

由系統自動配置設定。 例如，聲明在函數中一個局部變量 int b; 系統自動在棧中為b開辟空間

heap:

需要程式員自己申請，并指明大小，在c中malloc函數

如p1 = (char *)malloc(10);

在C++中用new運算符

如p2 = (char *)malloc(10);

但是注意p1、p2本身是在棧中的。

2.2

申請後系統的響應

棧：隻要棧的剩餘空間大于所申請空間，系統将為程式提供記憶體，否則将報異常提示棧溢出。

堆：首先應該知道作業系統有一個記錄空閑記憶體位址的連結清單，當系統收到程式的申請時，

會周遊該連結清單，尋找第一個空間大于所申請空間的堆結點，然後将該結點從空閑結點連結清單中删除，并将該結點的空間配置設定給程式，另外，對于大多數系統， 會在這塊記憶體空間中的首位址處記錄本次配置設定的大小，這樣，代碼中的delete語句才能正确的釋放本記憶體空間。另外，由于找到的堆結點的大小不一定正好等 于申請的大小，系統會自動的将多餘的那部分重新放入空閑連結清單中。

2.3申請大小的限制

棧：在Windows下,棧是向低位址擴充的資料結構，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，總之是一個編譯時就确定的常數），如果申請的空間超過棧的剩餘空間時，将提示overflow。因 此，能從棧獲得的空間較小。

堆：堆是向高位址擴充的資料結構，是不連續的記憶體區域。這是由于系統是用連結清單來存儲的空閑記憶體位址的，自然是不連續的，而連結清單的周遊方向是由低位址向高位址。堆的大小受限于計算機系統中有效的虛拟記憶體。由此可見，堆獲得的空間比較靈活，也比較大。

2.4申請效率的比較：

棧由系統自動配置設定，速度較快。但程式員是無法控制的。

堆是由new配置設定的記憶體，一般速度比較慢，而且容易産生記憶體碎片,不過用起來最友善.

另外，在WINDOWS下，最好的方式是用VirtualAlloc配置設定記憶體，他不是在堆，也不是在棧是直接在程序的位址空間中保留一快記憶體，雖然用起來最不友善。但是速度快，也最靈活。

2.5堆和棧中的存儲内容

棧： 在函數調用時，第一個進棧的是主函數中後的下一條指令（函數調用語句的下一條可執行語句）的位址，然後是函數的各個參數，在大多數的C編譯器中，參數是由右往左入棧的，然後是函數中的局部變量。注意靜态變量是不入棧的。

當本次函數調用結束後，局部變量先出棧，然後是參數，最後棧頂指針指向最開始存的位址，也就是主函數中的下一條指令，程式由該點繼續運作。先入後出（FILO）

堆：一般是在堆的頭部用一個位元組存放堆的大小。堆中的具體内容有程式員安排。

2.6存取效率的比較

char s1[] = "aaaaaaaaaaaaaaa";

char *s2 = "bbbbbbbbbbbbbbbbb";

aaaaaaaaaaa是在運作時刻指派的；

而bbbbbbbbbbb是在編譯時就确定的；

但是，在以後的存取中，在棧上的數組比指針所指向的字元串(例如堆)快。

比如：

#include

void main()

char a = 1;

char c[] = "1234567890";

char *p ="1234567890";

a = c[1];

a = p[1];

return;

對應的彙編代碼

10:               a = c[1];

00401067 8A 4D F1 mov cl,byte ptr [ebp-0Fh]

0040106A 88 4D FC mov byte ptr [ebp-4],cl

11:               a = p[1];

0040106D 8B 55 EC mov edx,dword ptr [ebp-14h]

00401070 8A 42 01 mov al,byte ptr [edx+1]

00401073 88 45 FC mov byte ptr [ebp-4],al

第一種在讀取時直接就把字元串中的元素讀到寄存器cl中，而第二種則要先把指針值讀到edx中，在根據edx讀取字元，顯然慢了。

2.7小結：

堆和棧的差別可以用如下的比喻來看出：

使用棧就象我們去飯館裡吃飯，隻管點菜（發出申請）、付錢、和吃（使用），吃飽了就走，不必理會切菜、洗菜等準備工作和洗碗、刷鍋等掃尾工作，他的好處是快捷，但是自由度小。

使用堆就象是自己動手做喜歡吃的菜肴，比較麻煩，但是比較符合自己的口味，而且自由度大。