你的变量究竟存储在什么地方 && 全局内存 分类： VC++ 2014-06-20 10:36 375人阅读 评论(0) 收藏
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节头部表
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.strtab
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.line
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.debug
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.rel.data
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.rel.text
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.symtab
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.bss
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> .dataa （3）
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.rodata
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> .textt （1）
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ELF头
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节
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含义
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.text
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已编译程序的机器代码
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.rodata
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只读数据，如pintf和switch语句中的字符串和常量值
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.data
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已初始化的全局变量
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.bss
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未初始化的全局变量
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.symtab
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符号表，存放在程序中被定义和引用的函数和全局变量的信息
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.rel.text
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当链接器吧这个目标文件和其他文件结合时，.text节中的信息需修改
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.rel.data
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被模块定义和引用的任何全局变量的信息
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.debug
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一个调试符号表。
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.line
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原始C程序的行号和.text节中机器指令之间的映射
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.strtab
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一个字符串表，其内容包含.systab和.debug节中的符号表
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#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
int z = 9;
int a;
static int b =10;
static int c;
void swap(int* x,int* y)
{
int temp;
temp=*x;
*x=*y;
*y=temp;
}
int main()
{
int x=4,y=5;
swap(&x,&y);
printf(“x=%d,y=%d,z=%d,w=%dn”,x,y,z,b);
return 0;
}
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变量
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存储区域
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a
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.bss
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b
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.data
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c
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.bss
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x
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stack
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y
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stack
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temp
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stack
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z
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.data
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swap
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.text
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main
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.text
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x=……
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.rodata
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> > .filee "var.c"
.globl z
> .dataa #数据段
> .align 4
> .typee z, @object
> .size z, 4
z:
> .longg 9
> .align 4
> .typee b, @object
> .size b, 4
b:
> .longg 10
> .textt #代码段
.globl
swap
> .typee swap, @function
swap:
> pushll %ebp
> movll %esp, %ebp
> subl $4, %esp
> movll 8(%ebp), %eax
> movll (%eax), %eax
> movll %eax, -4(%ebp)
> movll 8(%ebp), %edx
> movll 12(%ebp), %eax
> movll (%eax), %eax
> movll %eax, (%edx)
> movll 12(%ebp), %edx
> movll -4(%ebp), %eax
> movll %eax, (%edx)
> leave
> ret
> .size swap, .-swap
> .sectionn .rodataa #只读段
.LC0:
> .stringg "x=%d,y=%d,z=%d,w=%dn"
>
.textt #代码段
.globl
main
> .typee main, @function
main:
> pushll %ebp
> movll %esp, %ebp
> subl $40, %esp
> andl $-16, %esp
> movll $0, %eax
> subl %eax, %esp
> movll $4, -4(%ebp)
> movll $5, -8(%ebp)
> leall -8(%ebp), %eax
> movll %eax, 4(%esp)
> leall -4(%ebp), %eax
> movll %eax, (%esp)
> calll swap
> movll b, %eax
> movll %eax, 16(%esp)
> movll z, %eax
> movll %eax, 12(%esp)
> movll -8(%ebp), %eax
> movll %eax, 8(%esp)
> movll -4(%ebp), %eax
> movll %eax, 4(%esp)
> movll $.LC0, (%esp)
> calll printf
> movll $0, %eax
> leave
> ret
> .size main, .-main
>
.commm a,4,4
> .locall c
> .commm c,4,4
> .sectionn .note.GNU-stack,"",@progbits
> .identt "GCC: (GNU) 3.3.5 (Debian 1:3.3.5-13)"
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字段名
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含义
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Num
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序号
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Value
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符号地址。
可重定位目标文件：距定义目标文件的节的起始位置的偏移
可执行目标文件：一个绝对运行的地址
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Size
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目标的大小
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Type
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要么是数据，要么是函数，或各个节的表目
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Bind
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符号是全局的还是本地的
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Vis
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目前还没有查到资料，待以后改正
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Ndx
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通过索引来表示每个节
ABS：不该被重定位的符号
UND：代表未定义的符号（在其他地方定义）
COM：未初始化的数据目标
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Name
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指向符号的名字
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> ……
.commm a,4,4
> .locall c
> .commm c,4,4
> ……
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大内高手—全局内存
转载时请注明出处和作者联系方式：http://blog.csdn.net/absurd
作者联系方式：李先静 <xianjimli at hotmail dot com>
更新时间：2007-7-9
有 人可能会说，全局内存就是全局变量嘛，有必要专门一章来介绍吗？这么简单的东西，还能玩出花来？我从来没有深究它，不一样写程序吗？关于全局内存这个主题 虽然玩不出花来，但确实有些重要，了解这些知识，对于优化程序的时间和空间很有帮助。因为有好几次这样经历，我才决定花一章篇幅来介绍它。
正如大家所知道的，全局变量是放在全局内存中的，但反过来却未必成立。用static修饰的局部变量就是放在放全局内存的，它的作用域是局部的，但生命期是全局的。在有的嵌入式平台中，堆实际上就是一个全局变量，它占用相当大的一块内存，在运行时，把这块内存进行二次分配。
这里我们并不强调全局变量和全局内存的差别。在本文中，全局强调的是它的生命期，而不是它的作用域，所以有时可能把两者的概念互换。
一般来说，在一起定义的两个全局变量，在内存的中位置是相邻的。这是一个简单的常识，但有时挺有用，如果一个全局变量被破坏了，不防先查查其前后相关变量的访问代码，看看是否存在越界访问的可能。
在ELF格式的可执行文件中，全局内存包括三种：bss、data和rodata。其它可执行文件格式与之类似。了解了这三种数据的特点，我们才能充分发挥它们的长处，达到速度与空间的最优化。
1. bss
已经记不清bss代表Block Storage Start还是Block Started by Symbol。像这我这种没有用过那些史前计算机的人，终究无法明白这样怪异的名字，也就记不住了。不过没有关系，重要的是，我们要清楚bss全局变量有什么样特点，以及如何利用它。
通俗的说，bss是指那些没有初始化的和初始化为0的全局变量。它有什么特点呢，让我们来看看一个小程序的表现。
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int bss_array[1024 * 1024] = {0};
int main(int argc, char* argv[]) { return 0; } |
[root@localhost bss]# gcc -g bss.c -o bss.exe
[root@localhost bss]# ll
total 12
-rw-r--r-- 1 root root 84 Jun 22 14:32 bss.c
-rwxr-xr-x 1 root root 5683 Jun 22 14:32 bss.exe
变量bss_array的大小为4M，而可执行文件的大小只有5K。 由此可见，bss类型的全局变量只占运行时的内存空间，而不占文件空间。
另外，大多数操作系统，在加载程序时，会把所有的bss全局变量全部清零，无需要你手工去清零。但为保证程序的可移植性，手工把这些变量初始化为0也是一个好习惯。
2. data
与bss相比，data就容易明白多了，它的名字就暗示着里面存放着数据。当然，如果数据全是零，为了优化考虑，编译器把它当作bss处理。通俗的说，data指那些初始化过（非零）的非const的全局变量。它有什么特点呢，我们还是来看看一个小程序的表现。
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int data_array[1024 * 1024] = {1};
int main(int argc, char* argv[]) { return 0; } |
[root@localhost data]# gcc -g data.c -o data.exe
[root@localhost data]# ll
total 4112
-rw-r--r-- 1 root root 85 Jun 22 14:35 data.c
-rwxr-xr-x 1 root root 4200025 Jun 22 14:35 data.exe
仅仅是把初始化的值改为非零了，文件就变为4M多。由此可见，data类型的全局变量是即占文件空间，又占用运行时内存空间的。
3. rodata
rodata的意义同样明显，ro代表read only，即只读数据(const)。关于rodata类型的数据，要注意以下几点：
l 常量不一定就放在rodata里，有的立即数直接编码在指令里，存放在代码段(.text)中。
l 对于字符串常量，编译器会自动去掉重复的字符串，保证一个字符串在一个可执行文件(EXE/SO)中只存在一份拷贝。
l rodata是在多个进程间是共享的，这可以提高空间利用率。
l 在有的嵌入式系统中，rodata放在ROM(如norflash)里，运行时直接读取ROM内存，无需要加载到RAM内存中。
l 在嵌入式linux系统中，通过一种叫作XIP（就地执行）的技术，也可以直接读取，而无需要加载到RAM内存中。
由此可见，把在运行过程中不会改变的数据设为rodata类型的，是有很多好处的：在多个进程间共享，可以大大提高空间利用率，甚至不占用RAM空间。同时由于rodata在只读的内存页面(page)中，是受保护的，任何试图对它的修改都会被及时发现，这可以帮助提高程序的稳定性。
4. 变量与关键字
static关键字用途太多，以致于让新手模糊。不过，总结起来就有两种作用，改变生命期和限制作用域。如：
l 修饰inline函数：限制作用域
l 修饰普通函数：限制作用域
l 修饰局部变量：改变生命期
l 修饰全局变量：限制作用域
const 关键字倒是比较明了，用const修饰的变量放在rodata里，字符串默认就是常量。对const，注意以下几点就行了。
l 指针常量：指向的数据是常量。如 const char* p = “abc”; p指向的内容是常量 ，但p本身不是常量，你可以让p再指向”123”。
l 常量指针：指针本身是常量。如：char* const p = “abc”; p本身就是常量，你不能让p再指向”123”。
l 指针常量 + 常量指针：指针和指针指向的数据都是常量。const char* const p =”abc”; 两者都是常量，不能再修改。
violatile关键字通常用来修饰多线程共享的全局变量和IO内存。告诉编译器，不要把此类变量优化到寄存器中，每次都要老老实实的从内存中读取，因为它们随时都可能变化。这个关键字可能比较生僻，但千万不要忘了它，否则一个错误让你调试好几天也得不到一点线索。
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