[ OS ] Memory Layout of C Programs

一個C的程式是由記憶體的幾個部份組成的。

1. Text segment
程式的片段會儲存在這裡，而text的部份是放在stack和heap的下面，
因為怕他們會overflow後會去覆寫這裡，
一般來說text存的程式片段是可以共享的，
所以這裡常常是read-only的，避免一些程式會不小心的修改到。

2. Data (Initialized Data Segment)
在這部份只要參數有被assign值，就都會被放在這裡，
包含global，static變數，
data這區不是read-only的，因為變數有可能會被修改。

3. BSS (Uninitialized Data Segment)
沒有被初始化的變數就會被放在這裡，
在這裡的資料在程式被執行前會被kernel初始化為數字"0"，
所以沒有被初始化的global，或static變數就會被歸到這裡，
並且被assign成0。

4. Stack
stack區域和heap是相鄰的，只是他們memory寫的方向是相對的，
當stack pointer和heap pointer相碰時，代表free memory用完了，
而stack所存放的是local變數，function/method的參數，
還有function返回的位址。
因為這些在編譯時已經知道了，
所以他的個數及大小也是已知，這樣系統會知道怎麼進行配置及回收。

5. Heap
這裡存放的是不可預測的變數，像是動態配置產生的，
在這裡的記憶體要由使用者自己來回收(free)，
一般用malloc/realloc來配置記憶體空間，
如果沒有回收的話可能會讓機器的free memory用完。

Note:
Linux針對把未初始化的值都給成0的方法，
是把"zeroed pages"給bss section，
因此沒有被初始化的值就會變成0。



=======================以下是來自geeksforgeeks==========================

1. 如果一開始是個沒變數的function。

#include <stdio.h>   int main(void) {     return 0; }

那bss和data區都是原本最初的值。

2. 如果我加了一個global變數，但是沒初始化他。

#include <stdio.h>   int global; /* Uninitialized variable stored in bss*/   int main(void) {     return 0; }

那在bss區就會多4 byte，因為一個int佔4 byte，
而且他沒初始化，所以放在bss區。

3. 如果在function內加了一個static變數。

#include <stdio.h>

 

int global; /* Uninitialized variable stored in bss*/

 

int main(void)

{

    static int i; /* Uninitialized static variable stored in bss */

    return 0;

}

那他還是會被丟到bss區去，所以要再加4 byte。

4. 如果我把static 的變數assign一個值給他。

#include <stdio.h>   int global; /* Uninitialized variable stored in bss*/   int main(void) {     static int i = 100; /* Initialized static variable stored in DS*/     return 0; }

那麼他就會從bss區移到data區了，所以data要加4 byte。

5. 如果把global變數也assign值給他。

#include <stdio.h>   int global = 10; /* initialized global variable stored in DS*/   int main(void) {     static int i = 100; /* Initialized static variable stored in DS*/     return 0; }

那data區會再加上4 byte進去。






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