C语言内存布局

典型的C语言的内存分布由以下几块组成:
　　• Test segment                               (文本段)
　　• Initialzed data segment            （初始化数据段）
　　• Uninitialized data segment        （未初始化数据段）
　　• Stack                            （栈）
　　• Heap                                （堆）

　　　　　　　　　　（图a）
一：Text segment 文本段
     文本段，通常也被称为是代码段(code segment)，简称text，一般包含实际要执行的代码（机器指令）
　　作为内存中的一个区域，文本段通常被放置在堆和栈的下面，目的是防止堆或者栈溢出而导致文本段被修改（overwrite）,也就是说，文本段是不可修改的。而且，它也是read-only,目的也是防止指令被修改。
　　通常情况下，文本段是可以共享的，因此同一时间多个实例之前共享同一份文本段。

二：Initialized Data Segment 初始化数据段
　　也通常被称为数据段，它是一个程序虚拟地址空间的一部分，通常包含了已经初始化好的全局变量和静态变量。
　　需要注意的是：数据段并非只读的，很明显，变量的值在程序运行过程中是可以被改变的。
　　C语言全局变量  const char* str = "hello";(data segment中)
  　　　　 静态变量   static int i=10;(data segment中)

三:Uninitialized data segment        （未初始化数据段）
　　通常被称为bss(block started by symbol),在程序执行前这个段中的数据会被内核初始化为0（这似乎是以前的一种做法，不是很明白）
　　这个区域主要包含程序未初始化的全局变量，未初始化的静态变量。该段中的变量在执行之前初始化为0或NULL。
　　比如:静态声明 static int i; 和 全局变量 int j; 由于没有初始化都将在BBS段

四：栈
　　栈空间通常与堆空间紧邻，并且和堆空间的生长方向相反。如图a所示，stack由高地址区域向低地址区域生长，而heap区则相反，从低地址区域向高地址区域生长。当stack的指针到达了

　　heap指针所在的位置时，也就意味这可用内存已经被耗尽了。（当然，随着内存地址增加和虚拟内存技术的发展，它们可以被放置在几乎任何地方，但生长方向仍然相反）
　　stack包括了程序栈（LIFO），通常情况下在内存区域的高地址处。在x86的架构下，它向0地址处生长；在其他架构下它可能向其他方向生长。栈指针寄存器(stack pointer)记录栈顶地址，每次有值push进栈就会对栈指针进行修改。一个函数push进栈的一组值被称做堆栈帧(stack frame)，堆栈帧保存有返回地址的最小的返回地址。

　　栈中存放有自动变量和每次函数调用时的信息。每次函数调用返回地址，一些调用者环境信息（比如寄存器）都被存放在栈中。然后新调用的函数就在栈中为他们的 自动或者临时变量分配内存空间，这就是C中递归函数调用的过程。每次递归函数调用自己，新的堆栈帧就被创建，这样新的变量集合就不会被其他函数实例的变量 集合影响了。
　　（可以参考http://blog.csdn.net/yang_yulei/article/details/45795591 ，写的很不错）
五：堆
　　heap是动态内存，由用户管理。通过malloc/alloc/realloc申请空间，通过free释放所申请的空间。


example:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
 
int a;
static int b;
void func( void )
{
    char c;
    static int d;
}
int main( void )
{
    int e;
    int *pi = ( int *) malloc ( sizeof ( int ));
    func ();
    func ();
    free (pi );
    return (0);
}

 
程序中声明的变量a、b、c、d、e、pi的存储类别和生命期如下所述：
 
　　•  a是一个未初始化的全局变量，作用域为整个程序，生命期是整个程序运行期间，在内存的bbs段
　　• b是一个未初始化的静态全局变量，作用域为本源文件，生命期是整个程序运行期间，在内存的bbs段
　　• c是一个未初始化的局部变量，作用域为函数func体内，即仅在函数体内可见，生命期也是函数体内，在内存的栈中
　　• d是一个未初始化的静态局部变量，作用域为函数func体内，即仅在函数体内可见，生命期是整个程序运行期间，在内存的bbs段
　　• e是一个未初始化的局部变量，作用域为函数main体内，即仅在函数体内可见，生命期是main函数内，在内存的栈中
　　• pi是一个局部指针，指向堆中的一块内存块，该块的大小为sizeof(int)，pi本身存储在内存的栈中，生命期是main函数内
　　• 新申请的内存块在堆中，生命期是malloc/free之间

参考：

• http://www.geeksforgeeks.org/memory-layout-of-c-program/
• http://www.cnblogs.com/skynet/archive/2011/03/07/1975479.html