C与C++存储空间布局

　　每个程序一启动都有一个大小为4GB的内存，这个内存叫虚拟内存，是概念上的，真正能用到的，只是很小一部分，一般也就是在几百K到几百M。我们PC中内存，我们称之为物理内存，也就是256M，512M等，虚拟内存和物理内存的如何转换是由操作系统完成的，我们不需要管它。我们只需要管好我们自己程序的那4GB内存就可以了。

　　要管理4GB的虚拟内存，就必须给每个字节分配一个号码，以便程序与访问到其中任何一个字节。这个号码是从0开始顺序递增的，针对于这个号码我们就称之为地址，从0x00000000-0xFFFFFFFF，这样，我们理论上就可以访问其中内存中任何一个字节了。但有一点请注意，系统并不让我们全部都可以用。其中后面2GB的内容是留给系统用的，用户是不可以访问的，而且在前面的2GB也有部分区段不能访问，比如0x00000000就不能访问。具体是哪些区段，不必关心。

　　注意：类似于0x12345678或12345678H是10进制数305419896的16进制表示法，他们是一回事，显示16进制是为了方便显示及计算机计算。

　　程序都是用来做一些具体的事情，不管做什么事，结构都是很相似。程序启动，就有4GB的虚拟内存，通过CPU的计算，改变内存的内容，最后再复制内存的内容输出，输出的目的地可以是：屏幕、文件、磁盘等外存、端口、网络等。如何输出呢，最后全部都是调用系统的API，由操作系统完成。

 

各部分说明如下：

（1）代码区（text segment）：又称只读区。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，比如字符串常量等。

（2）全局初始化数据区/静态数据区（Data Segment）：用来存放程序已经初始化的全局变量，已经初始化的静态变量。位置位于可执行代码段后面，可以是不相连的。在程序运行之初就为数据段申请了空间，程序退出的时候释放空间，其生命周期是整个程序的运行时期。

（3）未初始化数据区（BSS）：用来存放程序中未初始化的全局变量和静态变量，位置在数据段之后，可以不相连。其生命周期和数据段一样。（2）和（3）统称为静态存储区。

（4）栈区（Stack）：又称堆栈，存放程序临时创建的局部变量，如函数的参数值、返回值、局部变量等。也就是我们函数括弧{}中定义的变量（但不包括static声明的静态变量，static意味着在数据段中存放的变量）。除此之外，在函数被调用时，其参数也会被压入发起调用的进程栈中，并且等到调用结束后，函数的返回值也会被存放回栈中。编译器自动分配释放，是向下有限扩展的。

（5）堆区（Heap）：位于栈区的下面，是向上有限扩展的。用于存放进程运行中动态分配的内存段，它的大小并不固定，可动态扩张或缩减。当进程调用malloc等函数分配内存的时候，新分配的内存就被动态添加到堆上（堆被扩张）；当利用free等函数释放内存的时候，被释放的内存从堆中被剔除（堆被缩减）。一般由程序员进行分配和释放，若不释放，在程序结束的时候，由OS负责回收。

const修饰的全局变量保存在代码区中，const修饰的局部变量保存在栈段中。