文本段、数据段、bss段

1. a.out

           有使用过linux的都知道，在linux下编译链接程序，如果不加-o参数，所有的输出文件都默认使用同一个名字a.out。a.out是"assembler output"的缩写格式，代表汇编程序输出。在较早版本的类unix系统中，a.out是一种输出格式，用于可执行文件，但到PDP-11之后，人们为其编写了链接器，程序的创建是先编译然后链接输出保存到a.out中，这时a.out其实已经是链接输出了，但输出的可执行文件仍然延续这个命名习惯。因为构建a.out的复杂性，a.out格式被现在普遍使用的ELF(Executable and Linking Format)格式所替代，但输出文件名仍旧是a.out，现在我们看到的a.out只是一个可执行文件，而不再是文件格式。

2.段

     不管是a.out格式、ELF格式还是COFF格式，所有这些不同格式具有共同的概念，那就是段(segments)，在UNIX中，段表示一个二进制文件相关的内容块。一个可执行文件有三个段:文本段(代码段)、数据段、bss段(Block Started by Symbol)，可用size的命令查看段的大小。

text指的是程序指令

data指的是所有的经过初始化后的全局变量和静态变量

bss段则是未经初始化的全局变量和静态变量，但是bss段不增加目标文件的大小，一般只是记录bss段的大小。

例子1#f1.c：

int main()
{
   printf("hello word!
");

   return 0;
}

结果：

$ gcc -o f1 f1.c
$ ls -l f1
  -rwxrwxr-x. 1 xjx xjx 4680 3月  24 11:45 f1
$ size f1
text	   data	    bss   filename
1035       252	      8	  f1

分析：目标文件4680字节，text段1035字节、data段252字节、bss段8字节大小

说明:

      (1) bss段不保存在目标文件中，除了记录bss段在运行时的大小 

例子2#f2.c：

#include<stdio.h>

int a[1000];//全局数组

int main()
{
   printf("hello word!
");
   
   return 0;
}

结果：

$ gcc -o f2 f2.c
$ ls -l f2
-rwxrwxr-x. 1 xjx xjx 4698 3月  24 12:01 f2

$ size f2
   text	   data    bss	filename
   1035	   252    4032	 f2

分析：

      目标文件4698字节，相对f1未明显增加，text段1035字节、data段252字节、bss段4032字节大小。可以推出未初始化的全局变量数组a，存在于bss段，且不增加目标文件的大小

(2) data段保存在目标文件中

例子3#f3.c：

#include<stdio.h>

int a[1000]={1};//初始化全局变量

int main()
{
   printf("hello word!
");
   
   return 0;
}

结果：

$ gcc -o f3 f3.c
$ ls -l f3
-rwxrwxr-x. 1 xjx xjx 8734 3月  24 12:07 f3
$ size f3
   text	   data	    bss	   	filename
   1035	   4280	      8	   	f3

分析：

       目标文件8734字节，相对f2文件明显变大；text段1035字节、data段4280字节，明显变大；bss段8字节大小。可以推出初始化后使得数组从bss段转换到data段，从而使目标文件变大。

(3)局部变量不在可执行文件中

例子4#f4.c：

#include<stdio.h>

int a[1000]={1};

int main()
{
   int b[1000],c[1000]={1};//局部变量

   printf("hello word!
");
   return 0;
}

结果：

$ gcc -o f4 f4.c
$ ls -l f4
-rwxrwxr-x. 1 xjx xjx 8798 3月 24 12:14 f4
$ size f4
   text	   data	   bss	 filename
   1083	   4280	    8	  f4

分析：

     目标文件8798字节，相对f3文件无明显变化；text段1083字节、data段4280字节、bss段8字节大小。可以推出局部变量不进入目标文件，运行时创建。