Windows下C语言程序的内存布局
在32位环境下,Windows 默认会将高地址的 2GB 空间分配给内核(也可以配置为1GB),而将剩下的 2GB 空间分配给用户程序。
不像 Linux,Windows 是闭源的,有版权保护,资料较少,不好深入研究每一个细节,至今仍有一些内部原理不被大家知晓。关于 Windows 地址空间的内存分布,官网上只给出了简单的说明:
- 对于32位程序,内核占用较高的 2GB,剩下的 2GB 分配给用户程序;
- 对于64位程序,内核占用最高的 248TB,用户程序占用最低的 8TB。
下图是一个典型的 Windows 32位程序的内存分布:
可以看到,Windows 的地址空间被分配给了各种 exe、dll 文件、堆、栈。其中 exe 文件一般位于 0x00400000 起始的地址;一部分 DLL 位于 0x10000000 起始的地址,如运行库 dll;还有一部分 DLL 位于接近 0x80000000 的位置,如系统 dll,Ntdll.dll、Kernel32.dll。
栈的位置则在 0x00030000 和 exe 文件后面都有分布,可能有读者奇怪为什么 Windows 需要这么多栈呢?我们知道,每个线程的栈都是独立的,所以一个进程中有多少个线程,就有多少个对应的栈,对于 Windows 来说,每个线程默认的栈大小是 1MB。
在分配完上面这些地址以后,Windows 的地址空间已经是支离破碎了。当程序向系统申请堆空间时,只好从这些剩下的还有没被占用的地址上分配。
Windows 64位程序的地址空间分布情况如下图所示:
由于官方资料不足,我们不再深入讲解 Windows 64 位程序的具体内存分布。