計算機內(nèi)存的基本知識詳細說明

介紹完內(nèi)存類別，內(nèi)存的基本結(jié)構(gòu)，分段尋址原理，我們再來看我們程序是怎么使用內(nèi)存。

內(nèi)存中的程序

BSS段

通常是指用來存放程序中未初始化的全局變量的一塊內(nèi)存區(qū)域。BSS是英文Block Started by Symbol的簡稱。BSS段屬于靜態(tài)內(nèi)存分配?！敬鎯θ治闯跏蓟淖兞俊?/p>

數(shù)據(jù)段

數(shù)據(jù)段通常是指用來存放程序中 已初始化 的 全局變量 的一塊內(nèi)存區(qū)域。數(shù)據(jù)段屬于靜態(tài)內(nèi)存分配。 【存儲全局已初始化的變量】

代碼段

代碼段通常是指用來存放 程序執(zhí)行代碼 的一塊內(nèi)存區(qū)域。這部分區(qū)域的大小在程序運行前就已經(jīng)確定，并且內(nèi)存區(qū)域通常屬于 只讀 , 某些架構(gòu)也允許代碼段為可寫，即允許修改程序。在代碼段中，也有可能包含一些 只讀的常數(shù)變量 ，例如字符串常量等。程序段為程序代碼在內(nèi)存中的映射.一個程序可以在內(nèi)存中多有個副本.【存儲的是二進制后的程序代碼】

堆

堆是用于存放進程運行中被動態(tài)分配的內(nèi)存段，它的大小并不固定，可動態(tài)擴張或縮減。當(dāng)進程調(diào)用malloc/free等函數(shù)分配內(nèi)存時，新分配的內(nèi)存就被動態(tài)添加到堆上（堆被擴張）/釋放的內(nèi)存從堆中被剔除（堆被縮減）【存儲初始化的局部變量】

棧

棧又稱堆棧， 存放程序的 局部變量 （但不包括static聲明的變量， static 意味著 在數(shù)據(jù)段中 存放變量）。除此以外，在函數(shù)被調(diào)用時，棧用來傳遞參數(shù)和返回值。由于棧的先進先出特點，所以棧特別方便用來保存/恢復(fù)調(diào)用現(xiàn)場。儲動態(tài)內(nèi)存分配,需要程序員手工分配,手工釋放【儲存的動態(tài)未初始化變量】

cat /proc/maps 進程內(nèi)存映射

將C語言文件編譯成a.out文件，并執(zhí)行該文件#./a.out，查看執(zhí)行該文件對應(yīng)的進程#ps au，可以看到2200就2200就是我們需要的pidut文件，并執(zhí)行該文件#./a.out查看執(zhí)行該文件對應(yīng)的進程#ps au，可以看到2200就2200就是我們需要的pid，#cat /proc/2200/maps 。

#a.out #include #include int q[200]; int main(void) { int i, n, *p; p = (int *) malloc(sizeof(int)); scanf("%d", &n); for (i=0; i<200; i++) q[i]=i; printf("%x %x %x %x %x ", main, q, p, &i, scanf); return 0; }

進程使用內(nèi)存狀況

參數(shù)解釋

#cat /proc/2200/maps

address: 0085d000-00872000 虛擬內(nèi)存區(qū)域的起始和終止地址文件所占的地址空間

perms:rw-p 權(quán)限：r=read, w=write, x=execute, s=shared, p=private(copy on write)

offset: 00000000 虛擬內(nèi)存區(qū)域在被映射文件中的偏移量

dev: 03:08 文件的主設(shè)備號和次設(shè)備號

inode: 設(shè)備的節(jié)點號，0表示沒有節(jié)點與內(nèi)存相對應(yīng)

name: /lib/ld-2.2.12.so 被映射文件的文件名

#cat /proc/2200/statm

size:任務(wù)虛擬地址空間大小

ident：正在使用的物理內(nèi)存大小

Shared：共享頁數(shù)

Trs：程序所擁有的可執(zhí)行虛擬內(nèi)存大小

Lrs：被映像倒任務(wù)的虛擬內(nèi)存空間的庫的大小

Drs：程序數(shù)據(jù)段和用戶態(tài)的棧的大小

dt：臟頁數(shù)量

UNIX/LINUX系統(tǒng)進程情況

c語言在UNIX/LINUX系統(tǒng)內(nèi)存使用圖示

左邊的是UNIX/LINUX系統(tǒng)的執(zhí)行文件，右邊是對應(yīng)進程邏輯地址空間的劃分情況。

堆棧區(qū)(stack)，堆棧是由編譯器自動分配釋放 ，存放函數(shù)的參數(shù)值，局部變量的值等。其操作方式類似于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的棧。棧的申請是由系統(tǒng)自動分配，如在函數(shù)內(nèi)部申請一個局部變量 int h，同時判別所申請空間是否小于棧的剩余空間，如若小于的話，在堆棧中為其開辟空間，為程序提供內(nèi)存，否則將報異常提示棧溢出。

堆(heap)，堆一般由程序員分配釋放， 若程序員不釋放，程序結(jié)束時可能由OS回收 。注意它與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的堆是兩回事，分配方式倒是類似于鏈表。堆的申請是由程序員自己來操作的，在C中使用malloc函數(shù)，而C++中使用new運算符，但是堆的申請過程比較復(fù)雜：當(dāng)系統(tǒng)收到程序的申請時，會遍歷記錄空閑內(nèi)存地址的鏈表，以求尋找第一個空間大于所申請空間的堆結(jié)點，然后將該結(jié)點從空閑結(jié)點鏈表中刪除，并將該結(jié)點的空間分配給程序，此處應(yīng)該注意的是有些情況下，新申請的內(nèi)存塊的首地址記錄本次分配的內(nèi)存塊大小，這樣在delete尤其是delete[]時就能正確的釋放內(nèi)存空間。

全局數(shù)據(jù)區(qū)(靜態(tài)區(qū)) (static)，全局變量和靜態(tài)變量的存儲是放在一塊的，初始化的全局變量和靜態(tài)變量在一塊區(qū)域， 未初始化的全局變量和未初始化的靜態(tài)變量在相鄰的另一塊區(qū)域。 另外文字常量區(qū)，常量字符串就是放在這里，程序結(jié)束后有系統(tǒng)釋放。

程序代碼區(qū)，放著函數(shù)體的二進制代碼。