计算机内存的基本知识详细说明

介绍完内存类别，内存的基本结构，分段寻址原理，我们再来看我们程序是怎么使用内存。

内存中的程序

BSS段

通常是指用来存放程序中未初始化的全局变量的一块内存区域。BSS是英文Block Started by Symbol的简称。BSS段属于静态内存分配。【存储全局未初始化的变量】

数据段

数据段通常是指用来存放程序中 已初始化 的 全局变量 的一块内存区域。数据段属于静态内存分配。 【存储全局已初始化的变量】

代码段

代码段通常是指用来存放 程序执行代码 的一块内存区域。这部分区域的大小在程序运行前就已经确定，并且内存区域通常属于 只读 , 某些架构也允许代码段为可写，即允许修改程序。在代码段中，也有可能包含一些 只读的常数变量 ，例如字符串常量等。程序段为程序代码在内存中的映射.一个程序可以在内存中多有个副本.【存储的是二进制后的程序代码】

堆

堆是用于存放进程运行中被动态分配的内存段，它的大小并不固定，可动态扩张或缩减。当进程调用malloc/free等函数分配内存时，新分配的内存就被动态添加到堆上（堆被扩张）/释放的内存从堆中被剔除（堆被缩减）【存储初始化的局部变量】

栈

栈又称堆栈， 存放程序的 局部变量 （但不包括static声明的变量， static 意味着 在数据段中 存放变量）。除此以外，在函数被调用时，栈用来传递参数和返回值。由于栈的先进先出特点，所以栈特别方便用来保存/恢复调用现场。储动态内存分配,需要程序员手工分配,手工释放【储存的动态未初始化变量】

cat /proc/maps 进程内存映射

将C语言文件编译成a.out文件，并执行该文件#./a.out，查看执行该文件对应的进程#ps au，可以看到2200就2200就是我们需要的pidut文件，并执行该文件#./a.out查看执行该文件对应的进程#ps au，可以看到2200就2200就是我们需要的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; }

进程使用内存状况

参数解释

#cat /proc/2200/maps

address: 0085d000-00872000 虚拟内存区域的起始和终止地址文件所占的地址空间

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

offset: 00000000 虚拟内存区域在被映射文件中的偏移量

dev: 03:08 文件的主设备号和次设备号

inode: 设备的节点号，0表示没有节点与内存相对应

name: /lib/ld-2.2.12.so 被映射文件的文件名

#cat /proc/2200/statm

size:任务虚拟地址空间大小

ident：正在使用的物理内存大小

Shared：共享页数

Trs：程序所拥有的可执行虚拟内存大小

Lrs：被映像倒任务的虚拟内存空间的库的大小

Drs：程序数据段和用户态的栈的大小

dt：脏页数量

UNIX/LINUX系统进程情况

c语言在UNIX/LINUX系统内存使用图示

左边的是UNIX/LINUX系统的执行文件，右边是对应进程逻辑地址空间的划分情况。

堆栈区(stack)，堆栈是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。其操作方式类似于数据结构中的栈。栈的申请是由系统自动分配，如在函数内部申请一个局部变量 int h，同时判别所申请空间是否小于栈的剩余空间，如若小于的话，在堆栈中为其开辟空间，为程序提供内存，否则将报异常提示栈溢出。

堆(heap)，堆一般由程序员分配释放， 若程序员不释放，程序结束时可能由OS回收 。注意它与数据结构中的堆是两回事，分配方式倒是类似于链表。堆的申请是由程序员自己来操作的，在C中使用malloc函数，而C++中使用new运算符，但是堆的申请过程比较复杂：当系统收到程序的申请时，会遍历记录空闲内存地址的链表，以求寻找第一个空间大于所申请空间的堆结点，然后将该结点从空闲结点链表中删除，并将该结点的空间分配给程序，此处应该注意的是有些情况下，新申请的内存块的首地址记录本次分配的内存块大小，这样在delete尤其是delete[]时就能正确的释放内存空间。

全局数据区(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和未初始化的静态变量在相邻的另一块区域。 另外文字常量区，常量字符串就是放在这里，程序结束后有系统释放。

程序代码区，放着函数体的二进制代码。