linux 内存管理(17) - 理解堆栈

• 理解堆栈

1.概念

  一个由C/C++编译的程序占用的内存分为以下几个部分

• 栈区：由编译器自动分配释放，存放函数的参数值，局部变量的值等。
• 堆区：由程序员分配和释放，若程序员不释放，程序结束时可能由OS回收。
• 全局区（静态区）（static）：全局变量和静态变量的存储是放在一块的，初始化的全局变量和静态变量在一块区域， 未初始化的全局变量、未初始化的静态变量在相邻的另一块区域。
• 文字常量区 ： 常量字符串就是放在这里的。
• 程序代码区 ： 存放函数体的二进制代码。

2.源码分析：

    1 #include <stdlib.h>                                                                         
    2 #include <stdio.h>
    3 
    4 int n = 10;
    5 const int n1 = 20;
    6 int m;
    7 
    8 int main(){ 
    9     int s = 7; 
   10     static int s1 = 30;
   11     
   12     char *p = (char *)malloc(20);
   13     printf("global variable address=%p\n", &n);
   14     printf("const global address=%p\n", &n1);
   15     printf("global uninitialization variable address=%p\n", &m);
   16     
   17     printf("static variable address=%p\n", &s1);
   18     printf("stack variable address=%p\n", &s);
   19     printf("heap variable address=%p\n", p);
   20     
   21     pause();
   22 }

编译运行结果：

/Documents/work/code/memory$ gcc memory.c 
/Documents/work/code/memory$ ./a.out 
global variable address=0x601050
const global address=0x4006f8
global uninitialization variable address=0x60105c
static variable address=0x601054
stack variable address=0x7ffeaf17ce44
heap variable address=0xbdd010

打开另一个窗口，执行ps aux，找到 a.out对应的进程号，查看：

~$ cat /proc/5797/maps  
00400000-00401000 r-xp 00000000 08:01 1586299                            /home/zhaoxiao/Documents/work/code/albert/memory/a.out
00600000-00601000 r--p 00000000 08:01 1586299                            /home/zhaoxiao/Documents/work/code/albert/memory/a.out
00601000-00602000 rw-p 00001000 08:01 1586299                            /home/zhaoxiao/Documents/work/code/albert/memory/a.out
00bdd000-00bfe000 rw-p 00000000 00:00 0                                  [heap]
7fe74eb08000-7fe74ecc6000 r-xp 00000000 08:01 1847071                    /lib/x86_64-linux-gnu/libc-2.19.so
7fe74ecc6000-7fe74eec6000 ---p 001be000 08:01 1847071                    /lib/x86_64-linux-gnu/libc-2.19.so
7fe74eec6000-7fe74eeca000 r--p 001be000 08:01 1847071                    /lib/x86_64-linux-gnu/libc-2.19.so
7fe74eeca000-7fe74eecc000 rw-p 001c2000 08:01 1847071                    /lib/x86_64-linux-gnu/libc-2.19.so
7fe74eecc000-7fe74eed1000 rw-p 00000000 00:00 0 
7fe74eed1000-7fe74eef4000 r-xp 00000000 08:01 1847068                    /lib/x86_64-linux-gnu/ld-2.19.so
7fe74f0d4000-7fe74f0d7000 rw-p 00000000 00:00 0 
7fe74f0f2000-7fe74f0f3000 rw-p 00000000 00:00 0 
7fe74f0f3000-7fe74f0f4000 r--p 00022000 08:01 1847068                    /lib/x86_64-linux-gnu/ld-2.19.so
7fe74f0f4000-7fe74f0f5000 rw-p 00023000 08:01 1847068                    /lib/x86_64-linux-gnu/ld-2.19.so
7fe74f0f5000-7fe74f0f6000 rw-p 00000000 00:00 0 
7ffeaf15d000-7ffeaf17e000 rw-p 00000000 00:00 0                          [stack]
7ffeaf1cc000-7ffeaf1cf000 r--p 00000000 00:00 0                          [vvar]
7ffeaf1cf000-7ffeaf1d1000 r-xp 00000000 00:00 0                          [vdso]
ffffffffff600000-ffffffffff601000 r-xp 00000000 00:00 0                  [vsyscall]

第一行：代码段

00400000-00401000 r-xp 00000000 08:01 1586299   /home/zhaoxiao/Documents/work/code/albert/memory/a.out

第三行：可读写，不可执行，为数据段，存储全局变量和静态变量；

00601000-00602000 rw-p 00001000 08:01 1586299                            /home/zhaoxiao/Documents/work/code/albert/memory/a.out

第四行：heap

00bdd000-00bfe000 rw-p 00000000 00:00 0                                  [heap]

第五行：stack

7ffeaf15d000-7ffeaf17e000 rw-p 00000000 00:00 0                          [stack]

变量和maps对应：

• 栈变量s地址为：0x7ffeaf17ce44，位于进程栈段7ffeaf15d000-7ffeaf17e000；
• p变量地址为:0xbdd010，位于进程堆段00bdd000-00bfe000；
• 全局变量n(0x601050)，m(0x60105c)，静态变量s1(0x601054)，位于数据段00601000-00602000；
• 只读全局变量n1（0x4006f8），位于代码段00400000-00401000。

小结：