进程的堆栈空间

每一个进程都有自己的一个进程堆栈空间。在Linux界面执行一个执行码时，Shell进程会fork一个子进程，再调用exec系统调用在子进程中执行该执行码。

exec系统调用执行新程序时会把命令行参数和环境变量表传递给main函数，它们在整个进程堆栈空间中的位置如下图12-7所示。

 

    

        

    

图12-7 进程堆栈空间图

下面是对图12-7进程堆栈空间各段的具体说明：

①    代码段（文本段）：保存程序的执行码。在进程并发时，代码段是共享的且只读的，在存储器中只需有一个副本。

②    数据段：此段又称为初始化数据段，它包含了程序中已初始化的全局变量、全局静态变量、局部静态变量。

例如，函数外定义的变量并赋值：int  count=30 ;

此变量count存放在数据段中。

③    bss段：通常此段又称为未初始化数据段，它包含了程序中未初始化的全局变量、全局静态变量、局部静态变量，程序执行前操作系统将此段初始化为0。

例如，函数外定义的变量但没有赋值：long sum[1000] ;

此变量存放在bss段中。

④    栈：程序执行前静态分配的内存空间，栈的大小可在编译时指定，Linux环境下默认为8M。栈段是存放程序执行时局部变量、函数调用信息、中断现场保留信息的空间。程序执行时，CPU堆栈段指针会在栈顶根据执行情况进行上下移动。

⑤    堆：程序执行时，按照程序需要动态分配的内存空间。malloc、calloc、realloc函数分配的空间都在堆上分配。


申请后系统的响应  
栈：只要栈的剩余空间大于所申请空间，系统将为程序提供内存，否则将报异常提示栈溢  出。  
堆：首先应该知道操作系统有一个记录空闲内存地址的链表，当系统收到程序的申请时，  会遍历该链表，寻找第一个空间大于所申请空间的堆结点，然后将该结点从空闲结点链表  中删除，并将该结点的空间分配给程序，另外，对于大多数系统，会在这块内存空间中的  首地址处记录本次分配的大小，这样，代码中的delete语句才能正确的释放本内存空间。  另外，由于找到的堆结点的大小不一定正好等于申请的大小，系统会自动的将多余的那部  分重新放入空闲链表中。

申请大小的限制

  

栈：在

Windows

下

,

栈是向低地址扩展的数据结构，是一块连续的内存的区域。这句话的意

  

思是栈顶的地址和栈的最大容量是系统预先规定好的，在

WINDOWS

下，栈的大小是

2M

（也

有

  

的说是

1M

，总之是一个编译时就确定的常数），如果申请的空间超过栈的剩余空间时，将

  

提示

overflow

。因此，能从栈获得的空间较小。

  

堆：堆是向高地址扩展的数据结构，是不连续的内存区域。这是由于系统是用链表来存储

  

的空闲内存地址的，自然是不连续的，而链表的遍历方向是由低地址向高地址。堆的大小

  

受限于计算机系统中有效的虚拟内存。由此可见，堆获得的空间比较灵活，也比较大。