你寫的C語言代碼在內存裏是如何佈局的？

一個程序本質上都是由 BSS 段、data段、text段三個組成的。這樣的概念在當前的計算機程序設計中是很重要的一個基本概念，而且在嵌入式系統的設計中也非常重要，牽涉到嵌入式系統運行時的內存大小分配，存儲單元佔用空間大小的問題。

• BSS段：在採用段式內存管理的架構中，BSS段（bss segment）通常是指用來存放程序中未初始化的全局變量的一塊內存區域。BSS是英文Block Started by Symbol的簡稱。BSS段屬於靜態內存分配。
• BSS 代表 “block storage segment” （原來是以一個符號開頭的塊），BSS 部分中保留的內存在程序啓動時初始化爲零。
• 
  
• 數據段：在採用段式內存管理的架構中，數據段（data segment）通常是指用來存放程序中已初始化的全局變量的一塊內存區域。數據段屬於靜態內存分配。
• 
  
• 代碼段：在採用段式內存管理的架構中，代碼段（text segment）通常是指用來存放程序執行代碼的一塊內存區域。這部分區域的大小在程序運行前就已經確定，並且內存區域屬於只讀。在代碼段中，也有可能包含一些只讀的常數變量，例如字符串常量等。

程序編譯後生成的目標文件至少含有這三個段，這三個段的大致結構圖如下所示：

其中.text即爲代碼段，爲只讀。.bss段包含程序中未初始化的全局變量和static變量。data段包含三個部分：heap(堆)、stack(棧)和靜態數據區。

• 堆（heap）：堆是用於存放進程運行中被動態分配的內存段，它的大小並不固定，可動態擴張或縮減。當進程調用malloc等函數分配內存時，新分配的內存就被動態添加到堆上（堆被擴張）；當利用free等函數釋放內存時，被釋放的內存從堆中被剔除（堆被縮減）
• 
  
• 棧(stack)：棧又稱堆棧， 是用戶存放程序臨時創建的局部變量，也就是說我們函數括弧“{}”中定義的變量（但不包括static聲明的變量，static意味着在數據段中存放變量）。除此以外，在函數被調用時，其參數也會被壓入發起調用的進程棧中，並且待到調用結束後，函數的返回值也會被存放回棧中。由於棧的先進先出特點，所以棧特別方便用來保存/恢復調用現場。從這個意義上講，我們可以把堆棧看成一個寄存、交換臨時數據的內存區。

當程序在執行時動態分配空間（C中的malloc函數），所分配的空間就屬於heap。其概念與數據結構中“堆”的概念不同。

stack段存放函數內部的變量、參數和返回地址，其在函數被調用時自動分配，訪問方式就是標準棧中的LIFO方式。（因爲函數的局部變量存放在此，因此其訪問方式應該是棧指針加偏移的方式，否則若通過push、pop操作來訪問相當麻煩）

data段中的靜態數據區存放的是程序中已初始化的全局變量、靜態變量和常量。

在採用段式內存管理的架構中（比如intel的80x86系統），BSS 段（Block Started by Symbol segment）通常是指用來存放程序中未初始化的全局變量的一塊內存區域，一般在初始化時 BSS 段部分將會清零。BSS 段屬於靜態內存分配，即程序一開始就將其清零了。

比如，在C語言之類的程序編譯完成之後，已初始化的全局變量保存在.data 段中，未初始化的全局變量保存在.bss 段中。

在《Programming ground up》裏對.bss的解釋爲：

There is another section called the .bss. This section is like the data section, except that it doesn’t take up space in the executable.

text和data段都在可執行文件中（在嵌入式系統裏一般是固化在鏡像文件中），由系統從可執行文件中加載；而BSS段不在可執行文件中，由系統初始化。

圖引自《C專家編程》

BSS段只保存沒有值的變量，所以事實上它並不需要保存這些變量的映像。運行時所需要的BSS段大小記錄在目標文件中，但BSS段並不佔據目標文件的任何空間。

舉個具體的C語言的例子吧：

//main.c

int a = 0; //全局初始化區

char *p1; //全局未初始化區

int main(void)

{

static int c =0； //全局（靜態）初始化區

int b; //棧

char s[] = "abc"; //棧

char *p2; //棧

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

p1 = (char *)malloc(10);    p2 = (char *)malloc(20); //分配得來得10和20字節的區域就在堆區。

return 0;

}