bss段、data段、text段的區(qū)別

對(duì)于程序員來(lái)說(shuō)，bss段、datat段、text段的內(nèi)容都比較重要，但很少有人認(rèn)真去了解或?qū)Ρ人鼈?，今天就給大家簡(jiǎn)單分享一下。

bss段

bss段（bss segment）通常是指用來(lái)存放程序中未初始化的全局變量的一塊內(nèi)存區(qū)域，屬于靜態(tài)內(nèi)存分配。

bss是英文Block Started by Symbol的簡(jiǎn)稱(chēng)。

datat段

數(shù)據(jù)段（data segment）通常是指用來(lái)存放程序中已初始化的全局變量的一塊內(nèi)存區(qū)域，屬于靜態(tài)內(nèi)存分配。

text段

代碼段（code segment/text segment）通常是指用來(lái)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(yùn)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(xiě)，即允許修改程序）。

只讀的常數(shù)變量，例如字符串常量等。

heap堆

堆是用于存放進(jìn)程運(yùn)行中被動(dòng)態(tài)分配的內(nèi)存段，它的大小并不固定，可動(dòng)態(tài)擴(kuò)張或縮減。

當(dāng)進(jìn)程調(diào)用malloc等函數(shù)分配內(nèi)存時(shí)，新分配的內(nèi)存就被動(dòng)態(tài)添加到堆上（堆被擴(kuò)張）；當(dāng)利用free等函數(shù)釋放內(nèi)存時(shí)，被釋放的內(nèi)存從堆中被剔除（堆被縮減）。

stack棧

棧又稱(chēng)堆棧，是用戶(hù)存放程序臨時(shí)創(chuàng)建的局部變量，也就是說(shuō)我們函數(shù)括弧“{}”中定義的變量（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(shí)，其參數(shù)也會(huì)被壓入發(fā)起調(diào)用的進(jìn)程棧中，并且待到調(diào)用結(jié)束后，函數(shù)的返回值也會(huì)被存放回棧中。

由于棧的先進(jìn)先出（FIFO）特點(diǎn)，所以棧特別方便用來(lái)保存/恢復(fù)調(diào)用現(xiàn)場(chǎng)。從這個(gè)意義上講，我們可以把堆?？闯梢粋€(gè)寄存、交換臨時(shí)數(shù)據(jù)的內(nèi)存區(qū)。

一個(gè)程序本質(zhì)上都是由 bss段、data段、text段三個(gè)組成的。這樣的概念，不知道最初來(lái)源于哪里的規(guī)定，但在當(dāng)前的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)中是很重要的一個(gè)基本概念。而且在嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中也非常重要，牽涉到嵌入式系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的內(nèi)存大小分配，存儲(chǔ)單元占用空間大小的問(wèn)題。

在采用段式內(nèi)存管理的架構(gòu)中（比如intel的80x86系統(tǒng)），bss段通常是指用來(lái)存放程序中未初始化的全局變量的一塊內(nèi)存區(qū)域，一般在初始化時(shí)bss 段部分將會(huì)清零。bss段屬于靜態(tài)內(nèi)存分配，即程序一開(kāi)始就將其清零了。比如，在C語(yǔ)言之類(lèi)的程序編譯完成之后，已初始化的全局變量保存在.data段中，未初始化的全局變量保存在.bss段中。

text和data段都在可執(zhí)行文件中（在嵌入式系統(tǒng)里一般是固化在鏡像文件中），由系統(tǒng)從可執(zhí)行文件中加載；而bss段不在可執(zhí)行文件中，由系統(tǒng)初始化。

實(shí)例

兩個(gè)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(fā)現(xiàn)程序2編譯之后所得的.exe文件比程序1的要大得多。當(dāng)下甚為不解，于是手工編譯了一下，并使用了/FAs編譯選項(xiàng)來(lái)查看了一下其各自的.asm，發(fā)現(xiàn)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被定義為：

_DATA SEGMENT
   ?ar@@3PAHA DD 01H  ; ar
        DD 02H
        DD 03H
        ORG $+1199988
_DATA ENDS

區(qū)別很明顯，一個(gè)位于.bss段，而另一個(gè)位于.data段，兩者的區(qū)別在于：

· 全局的未初始化變量存在于.bss段中，具體體現(xiàn)為一個(gè)占位符；

· 全局的已初始化變量存于.data段中；

· 而函數(shù)內(nèi)的自動(dòng)變量都在棧上分配空間；

· .bss是不占用.exe文件空間的，其內(nèi)容由操作系統(tǒng)初始化（清零）；

· .data卻需要占用，其內(nèi)容由程序初始化。因此造成了上述情況。

· bss段（未手動(dòng)初始化的數(shù)據(jù)）并不給該段的數(shù)據(jù)分配空間，只是記錄數(shù)據(jù)所需空間的大?。?/p>

· bss段的大小從可執(zhí)行文件中得到 ，然后鏈接器得到這個(gè)大小的內(nèi)存塊，緊跟在數(shù)據(jù)段后面。

· data段（已手動(dòng)初始化的數(shù)據(jù)）則為數(shù)據(jù)分配空間，數(shù)據(jù)保存在目標(biāo)文件中；

· data段包含經(jīng)過(guò)初始化的全局變量以及它們的值。當(dāng)這個(gè)內(nèi)存區(qū)進(jìn)入程序的地址空間后全部清零。

包含data段和bss段的整個(gè)區(qū)段此時(shí)通常稱(chēng)為數(shù)據(jù)區(qū)。