BSS段、數據段、代碼段、堆與棧

BSS段: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。

 

數據段: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:代碼段(code segment/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,並且內存區域通常屬於只讀, 某些架構也允許代碼段爲可寫,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變量,例如字符串常量等。

 

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。

 

【例一】

 

用cl編譯兩個小程序如下: 

程序1:

 

int ar[30000]; 

void main() 

    ...... 

}

 

程序2:

 

int ar[300000] =  {1, 2, 3, 4, 5, 6 }; 

void main() 

    ...... 

}

 

發現程序2編譯之後所得的.exe文件比程序1的要大得多。當下甚爲不解,於是手工編譯了一下,並使用了/FAs編譯選項來查看了一下其各自的.asm,發現在程序1.asm中ar的定義如下:

 

_BSS SEGMENT 

     ?ar@@3PAHA DD 0493e0H DUP (?)    ; ar 

_BSS ENDS

 

而在程序2.asm中,ar被定義爲:

 

_DATA SEGMENT 

     ?ar@@3PAHA DD 01H     ; ar 

                DD 02H 

                DD 03H 

                ORG $+1199988 

_DATA ENDS

 

區別很明顯,一個位於.bss段,而另一個位於.data段,兩者的區別在於:全局的未初始化變量存在於.bss段中,具體體現爲一個佔位符;全局的已初始化變量存於.data段中;而函數內的自動變量都在棧上分配空間。.bss是不佔用.exe文件空間的,其內容由操作系統初始化(清零);而.data卻需要佔用,其內容由程序初始化,因此造成了上述情況。

 

【例二】

 

編譯如下程序(test.cpp): 

#include 

#define LEN 1002000 

int inbss[LEN]; 

float fA; 

int indata[LEN]={1,2,3,4,5,6,7,8,9}; 

double dbB = 100.0; 

const int cst = 100; 

int main(void) 

    int run[100] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9}; 

    for(int i=0; i        printf("%d ", inbss[i]); 

    return 0; 

命令:cl /FA  test.cpp 回車 (/FA:產生彙編代碼) 

產生的彙編代碼(test.asm): 

    TITLE    test.cpp 

    .386P 

include listing.inc 

if @Version gt 510 

.model FLAT 

else 

_TEXT    SEGMENT PARA USE32 PUBLIC 'CODE' 

_TEXT    ENDS 

_DATA    SEGMENT DWORD USE32 PUBLIC 'DATA' 

_DATA    ENDS 

CONST    SEGMENT DWORD USE32 PUBLIC 'CONST' 

CONST    ENDS 

_BSS    SEGMENT DWORD USE32 PUBLIC 'BSS' 

_BSS    ENDS 

_TLS    SEGMENT DWORD USE32 PUBLIC 'TLS' 

_TLS    ENDS 

FLAT    GROUP _DATA, CONST, _BSS 

    ASSUME    CS: FLAT, DS: FLAT, SS: FLAT 

endif 

PUBLIC    ?inbss@@3PAHA                    ; inbss 

PUBLIC    ?fA@@3MA                    ; fA 

PUBLIC    ?indata@@3PAHA                    ; indata 

PUBLIC    ?dbB@@3NA                    ; dbB 

_BSS    SEGMENT 

?inbss@@3PAHA DD 0f4a10H DUP (?)            ; inbss 

?fA@@3MA DD    01H DUP (?)                ; fA 

_BSS    ENDS 

_DATA    SEGMENT 

?indata@@3PAHA DD 01H                    ; indata 

    DD    02H 

    DD    03H 

    DD    04H 

    DD    05H 

    DD    06H 

    DD    07H 

    DD    08H 

    DD    09H 

    ORG $+4007964 

?dbB@@3NA DQ    04059000000000000r        ; 100    ; dbB 

_DATA    ENDS 

PUBLIC    _main 

EXTRN    _printf:NEAR 

_DATA    SEGMENT 

$SG537    DB    '%d ', 00H 

_DATA    ENDS 

_TEXT    SEGMENT 

_run$ = -400 

_i$ = -404 

_main    PROC NEAR 

; File test.cpp 

; Line 13 

    push    ebp 

    mov    ebp, esp 

    sub    esp, 404                ; 00000194H 

    push    edi 

; Line 14 

    mov    DWORD PTR _run$[ebp], 1 

    mov    DWORD PTR _run$[ebp+4], 2 

    mov    DWORD PTR _run$[ebp+8], 3 

    mov    DWORD PTR _run$[ebp+12], 4 

    mov    DWORD PTR _run$[ebp+16], 5 

    mov    DWORD PTR _run$[ebp+20], 6 

    mov    DWORD PTR _run$[ebp+24], 7 

    mov    DWORD PTR _run$[ebp+28], 8 

    mov    DWORD PTR _run$[ebp+32], 9 

    mov    ecx, 91                    ; 0000005bH 

    xor    eax, eax 

    lea    edi, DWORD PTR _run$[ebp+36] 

    rep stosd 

; Line 15 

    mov    DWORD PTR _i$[ebp], 0 

    jmp    SHORT $L534 

$L535: 

    mov    eax, DWORD PTR _i$[ebp] 

    add    eax, 1 

    mov    DWORD PTR _i$[ebp], eax 

$L534: 

    cmp    DWORD PTR _i$[ebp], 1002000        ; 000f4a10H 

    jge    SHORT $L536 

; Line 16 

    mov    ecx, DWORD PTR _i$[ebp] 

    mov    edx, DWORD PTR ?inbss@@3PAHA[ecx*4] 

    push    edx 

    push    OFFSET FLAT:$SG537 

    call    _printf 

    add    esp, 8 

    jmp    SHORT $L535 

$L536: 

; Line 17 

    xor    eax, eax 

; Line 18 

    pop    edi 

    mov    esp, ebp 

    pop    ebp 

    ret    0 

_main    ENDP 

_TEXT    ENDS 

END 

---------------------------------------- 

通過彙編文件可以看到,數組inbss和indata位於不同的段(inbss位於bss段,而indata位於data段) 

若把test.cpp中的indata數組拿掉,查看生成的exe文件的大小,可以發現,indata拿掉之後exe文件的大小小了很多。而若拿掉的是inbss數組,exe文件大小跟沒拿掉時相差無幾。 

說明了: 

bss段(未手動初始化的數據)並不給該段的數據分配空間,只是記錄數據所需空間的大小。 

data(已手動初始化的數據)段則爲數據分配空間,數據保存在目標文件中。

 

數據段包含經過初始化的全局變量以及它們的值。BSS段的大小從可執行文件中得到 ,然後鏈接器得到這個大小的內存塊,緊跟在數據段後面。當這個內存區進入程序的地址空間後全部清零。包含數據段和BSS段的整個區段此時通常稱爲數據區。

 

 

 

本文來自CSDN博客,轉載請標明出處:http://blog.csdn.net/idy_10000/archive/2011/03/05/6225586.aspx

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