C之內(nèi)存布局（三十六）

        我們在上節(jié)中說到了棧區(qū)、堆區(qū)以及靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)，那么我們來看看在程序文件的一般布局。我們先來看看不同代碼在可執(zhí)行程序中的對(duì)應(yīng)關(guān)系，如下圖所示

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        我們看到程序中的經(jīng)過初始化的全局變量和加 static 修飾的初始化過后的局部變量都放在 .data 段，未經(jīng)初始化的全局變量和加 static 修飾的局部變量都放在 .bss 段，函數(shù)和函數(shù)調(diào)用都放在 .text 段。

        我們下來看看程序和進(jìn)程的區(qū)別，程序是靜態(tài)的概念表現(xiàn)為一個(gè)可執(zhí)行文件，而進(jìn)程是動(dòng)圖的概念，程序由操作系統(tǒng)加載運(yùn)行后得到進(jìn)程。每個(gè)程序可以對(duì)應(yīng)多個(gè)進(jìn)程，但是每個(gè)進(jìn)程只能對(duì)應(yīng)一個(gè)程序。我們舉例來說，一個(gè)瀏覽器就相當(dāng)于是程序，它沒運(yùn)行就沒有對(duì)應(yīng)的進(jìn)程。但是我們可以同時(shí)多次打開同一個(gè)瀏覽器，這時(shí)每個(gè)打開的瀏覽器就相當(dāng)于是一個(gè)進(jìn)程。

        我們在面試中有時(shí)會(huì)遇到這樣的問題：包含腳本代碼的文本文件是一種類型的可執(zhí)行程序嗎？如果是，它對(duì)應(yīng)什么樣的進(jìn)程呢？我們想的是腳本程序嘛，就肯定能直接運(yùn)行哈，那它會(huì)對(duì)應(yīng)什么樣的進(jìn)程呢？不知所云了。哈哈，我們來看看一般的可執(zhí)行程序和腳本文件的區(qū)別，如下圖所示

        我們看到可執(zhí)行程序是由操作系統(tǒng)直接加載的，便直接對(duì)應(yīng)了一個(gè)進(jìn)程。但是我們運(yùn)行腳本文件之后，那么操作系統(tǒng)中會(huì)有對(duì)應(yīng)的腳本解釋程序，經(jīng)腳本解釋程序執(zhí)行后，便產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的進(jìn)程，這個(gè)進(jìn)程反過來讀取并解釋執(zhí)行腳本。這樣腳本文件就得到運(yùn)行啦。

        下來我們來看看文件布局在內(nèi)存中的映射

        我們看到可執(zhí)行程序 a.out 中分為頭文件、.text、.data 以及 .bss 段。對(duì)應(yīng)在進(jìn)程中便去掉了頭文件而加上了棧和堆。那么我們接下來講講各個(gè)段的作用，堆棧段在程序運(yùn)行后才正式存在，是程序運(yùn)行的基礎(chǔ)； .bss 段存放的是未初始化的全局變量和靜態(tài)變量； .text 段存放的是程序中的可執(zhí)行代碼； .data 段保存的是已經(jīng)初始化了的全局變量和靜態(tài)變量； .rodata 段存放程序中的常量值，如字符串常量。

        靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)通常指程序中的 .bss 和 .data 段；只讀存儲(chǔ)區(qū)通常指程序中的 .rodata 段；局部變量所占空間為棧上的空間；動(dòng)態(tài)空間為堆中的空間；程序可執(zhí)行代碼存放于 .text 段。

        那么我們想下，同是全局變量和靜態(tài)變量，為什么初始化的和未初始化的需要保存在不同段中呢？通常在編譯器中，沒有初始化的變量，我們都要初始化為 0，如果我們一個(gè)一個(gè)的去檢查，是不是效率就很低呢？如果我們分開存放，那么那些已經(jīng)初始化過的變量就不用去檢查了，從而效率會(huì)變高。

        通過對(duì)程序文件中內(nèi)存布局的學(xué)習(xí)，總結(jié)如下：1、程序源碼在編譯后對(duì)應(yīng)可執(zhí)行程序中的不同存儲(chǔ)區(qū)；2、程序和進(jìn)程不同，程序是靜態(tài)概念，進(jìn)程是動(dòng)圖概念；3、堆棧段是程序運(yùn)行的基礎(chǔ)，只存在于進(jìn)程空間中；4、程序可執(zhí)行代碼存放于 .text 段，是只讀的；5、.bss 和 .data 段用于保存全局變量和靜態(tài)變量。

        歡迎大家一起來學(xué)習(xí) C 語言，可以加我QQ：243343083。

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