程序的内存布局

程序源代码被编译后主要分为两种段：程序指令 和 程序数据：

• 程序指令：代码段属于程序指令
• 程序数据：包括数据段.data 和 .bss 段

程序在内存空间上的布局如下图：

1. 代码段(.text)：这里存放的是CPU要执行的程序指令，代码是可共享的，相同的代码在内存中只有一份拷贝，同时这个段是只读的，防止程序误修改指令。
2. 初始化数据段(.data)：这里存放是程序中已初始化的全局变量和局部静态变量。代码段和初始化数据段都位于程序的可执行文件中，内核在调用exec函数启动该程序时，从源程序文件中读入。
3. 未初始化数据段(.bss)[Block Started by Symbol 的缩写]：存放未初始化的全局变量和局部静态变量。该段中的数据为内核启动该程序前，默认值都为 0 或 null，只是为全局变量和局部静态变量预留位置而已，它并没有内容，在文件中也不占据空间。但是在程序运行的时候，它们确定是要占用内存空间的。
4. 堆(Heap)：堆中存放的是 new 的对象，由程序员进行申请和释放
5. 栈(stack)：函数中的形参，局部变量以及在函数调用过程中产生的临时变量都保存在该段中，其由程序自动进行申请和释放，无需程序员干预。

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将程序指令和程序数据分开的优势：

1. 权限控制：程序被加载后指令和数据分别被映射到不同的虚拟存储区域，其中指令是只读的，数据是可读可写。这样可以避免误操作导致指令被篡改。
2. 提高缓存命中率：指令和数据的分开存储有利于提高程序的局部性，这样可以分别针对频繁使用的数据和指令进行缓存，进而提高缓存的命中率，来提供程序的执行速度。
3. 节约内存空间：当系统运行多个该程序的副本时，它的指令是一样的，所以内存中只需要保存一份该指令即可，从而大量的节省了内存空间，如在动态链接库中，会极大的节省内存空间。