2007-4-17 13:01:00 运行时数据结构

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段的概念

 

目标文件和可执行文件有很多的格式，比如ELF 等，但这些格式有一个共同的概念，那就是“段”（segments），就目标文件而言，段就是是二进制文件中简单的区域，一个段就包括好几个sections.

段是二进制文件相关的内容块，ｃ语言中的各个部分会出现在段中的哪个部分下面的图显示的很明确;

初始化的全局变量放在数据段上，未初始化的全局变量放在ｂｓｓ段中。

ｂｓｓ段是个特殊的段，他存放的的是没有值的变量，因此并不需要保存这些变量的映像，运行时所需要的ｂｓｓ的大小保存在目标文件中，但ｂｓｓ段不占用目标文件的任何空间。

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操作系统在a.out里干了什么

 

段在运行的时候就是内存中的一段区域，载入器把文件中的一段载入到内存中，程序的文本段包含程序的指令，值部分是一般是只读的，下面图显示了可执行文件在内存的布局：

虚拟地址的最低部分未被映射，也就是说它位于进程的地址空间但未被映射成物理地址，所以任何对他的应用都是非法的，一般的他是从０开始的几ｋｂ的字节，用于捕捉空指针和小整形的指针的内存引用情况。

下面图是有共享库的内存的使用情况；

堆栈段的作用：

１堆栈为函数内部的局部变量提供了存储空间。这些变量称为自动变量

２．进行函数调用时，堆栈存储了一些用到的维护的信息，包括调用者的地址，一些寄存器的值，和任何不适合装入寄存器的参数

３．堆栈也可以用于暂时存储区。比如在函数递归调用时，存储一个变量的多个实例。

alloca()函数分配的内存就在堆栈中

在大多数的处理器中，堆栈是向下增长的，也就是向着低地址的方向增长。

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函数调用时发生了什么？

ｃ语言提供了一个自动服务是跟踪调用链，哪些函数调用了哪些函数，当下一个ｒｅｔｕｒｎ之行后，将返回到什么地方，解决这给经典的问题的途径就是堆栈的活动纪录，过程活动纪录是一个数据结构，用于支持函数的调用，并纪录调用结束后返回调用点所需要的所有的信息。

 

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auto 和　ｓｔａｔｉｃ

ａｕｔｏ　是自动分配内存变量，如果是在函数的内部，当函数返回时，该变量可能会被覆盖，如果想返回一个函数内部的变量指针，可以在变量声明的时候加上ｓｔａｔｉｃ。

这种自动分配和编译时的静态分配和堆上分配不一样。

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unix中的堆栈段

在unix中，当进程需要更大的地址空间的时候，堆栈会自动的增长。