一般C語言的編譯后執行語句都編譯成機器代碼，保存在.text段；已初始化的全局變量和局部靜態變量都保存在. data段；未初始化的全局變量和局部靜態變量一般放在一個叫.“bss”的段里。我們知道未初始化的全局變量和局部靜態變量默認值都為0，本來它們也可以被放在.data段的，但是因為它們都是0，所以為它們在.data段分配空間并且存放數據0是沒有必要的。局部數據在程序執行過程的棧中進行初始化。運行的時候它們的確是要占內存空間的，并且可執行文件必須記錄所有未初始化的全局變量和局部靜態變量的大小總和，記為.bss段。所以.bss段只是為未初始化的全局變量和局部靜態變量預留位置而已，它并沒有內容，所以它在文件中也不占據空間。數據段包含經過初始化的全局變量以及它們的值。然后鏈接器得到這個大小的內存塊，緊跟在數據段后面。當這個內存區進入程序的地址空間后全部清零。包含數據段和段的整個區段此時通常稱為數據區。在采用段式內存管理的架構中（比如intel的80x86系統），bss段（Block Started by Symbol segment）通常是指用來存放程序中未初始化的全局變量的一塊內存區域，一般在初始化時bss 段部分將會清零。bss段屬于靜態內存分配，即程序一開始就將其清零了。
比如，在C語言之類的程序編譯完成之后，已初始化的全局變量保存在.data 段中，未初始化的全局變量保存在.bss 段中。在《Programming ground up》里對.bss的解釋為：There is another section called the .bss. This section is like the data section, except that it doesn’t take up space in the executable.text和data段都在可執行文件中（在嵌入式系統里一般是固化在鏡像文件中），由系統從可執行文件中加載；而bss段不在可執行文件中，由系統初始化。
有人可能會說，全局內存就是全局變量嘛，有必要專門一章來介紹嗎？這么簡單的東西，還能玩出花來？我從來沒有深究它，不一樣寫程序嗎？關于全局內存這個主題雖然玩不出花來，但確實有些重要，了解這些知識，對于優化程序的時間和空間很有幫助。因為有好幾次這樣經歷，我才決定花一章篇幅來介紹它。

正如大家所知道的，全局變量是放在全局內存中的，但反過來卻未必成立。用static修飾的局部變量就是放在放全局內存的，它的作用域是局部的，但生命期是全局的。在有的嵌入式平臺中，堆實際上就是一個全局變量，它占用相當大的一塊內存，在運行時，把這塊內存進行二次分配。

這里我們并不強調全局變量和全局內存的差別。在本文中，全局強調的是它的生命期，而不是它的作用域，所以有時可能把兩者的概念互換。

一般來說，在一起定義的兩個全局變量，在內存的中位置是相鄰的。這是一個簡單的常識，但有時挺有用，如果一個全局變量被破壞了，不防先查查其前后相關變量的訪問代碼，看看是否存在越界訪問的可能。

在ELF格式的可執行文件中，全局內存包括三種：bss、data和rodata。其它可執行文件格式與之類似。了解了這三種數據的特點，我們才能充分發揮它們的長處，達到速度與空間的最優化。

1.? ?? ?? ?bss
已經記不清bss代表Block Storage Start還是Block Started by Symbol。像這我這種沒有用過那些史前計算機的人，終究無法明白這樣怪異的名字，也就記不住了。不過沒有關系，重要的是，我們要清楚bss全局變量有什么樣特點，以及如何利用它。

通俗的說，bss是指那些沒有初始化的和初始化為0的全局變量。它有什么特點呢，讓我們來看看一個小程序的表現。
int bss_array[1024 * 1024] = {0};

int main(int argc, char* argv[])
{
? ? return 0;
}
[root@localhost bss]# gcc -g bss.c -o bss.exe
[root@localhost bss]# ll
total 12
-rw-r--r-- 1 root root? ?84 Jun 22 14:32 bss.c
-rwxr-xr-x 1 root root 5683 Jun 22 14:32 bss.exe

變量bss_array的大小為4M，而可執行文件的大小只有5K。?由此可見，bss類型的全局變量只占運行時的內存空間，而不占文件空間。

另外，大多數操作系統，在加載程序時，會把所有的bss全局變量全部清零，無需要你手工去清零。但為保證程序的可移植性，手工把這些變量初始化為0也是一個好習慣。

2.? ?? ?? ?data
與bss相比，data就容易明白多了，它的名字就暗示著里面存放著數據。當然，如果數據全是零，為了優化考慮，編譯器把它當作bss處理。通俗的說，data指那些初始化過（非零）的非const的全局變量。它有什么特點呢，我們還是來看看一個小程序的表現。
int data_array[1024 * 1024] = {1};

int main(int argc, char* argv[])
{
? ? return 0;
}

[root@localhost data]# gcc -g data.c -o data.exe
[root@localhost data]# ll
total 4112
-rw-r--r-- 1 root root? ?? ?85 Jun 22 14:35 data.c
-rwxr-xr-x 1 root root 4200025 Jun 22 14:35 data.exe

僅僅是把初始化的值改為非零了，文件就變為4M多。由此可見，data類型的全局變量是即占文件空間，又占用運行時內存空間的。

3.? ?? ?? ?rodata
rodata的意義同樣明顯，ro代表read only，即只讀數據(const)。關于rodata類型的數據，要注意以下幾點：
l? ?? ?? ?常量不一定就放在rodata里，有的立即數直接編碼在指令里，存放在代碼段(.text)中。
l? ?? ?? ?對于字符串常量，編譯器會自動去掉重復的字符串，保證一個字符串在一個可執行文件(EXE/SO)中只存在一份拷貝。
l? ?? ?? ?rodata是在多個進程間是共享的，這可以提高空間利用率。
l? ?? ?? ?在有的嵌入式系統中，rodata放在ROM(如norflash)里，運行時直接讀取ROM內存，無需要加載到RAM內存中。
l? ?? ?? ?在嵌入式linux系統中，通過一種叫作XIP（就地執行）的技術，也可以直接讀取，而無需要加載到RAM內存中。

由此可見，把在運行過程中不會改變的數據設為rodata類型的，是有很多好處的：在多個進程間共享，可以大大提高空間利用率，甚至不占用RAM空間。同時由于rodata在只讀的內存頁面(page)中，是受保護的，任何試圖對它的修改都會被及時發現，這可以幫助提高程序的穩定性。

4.? ?? ?? ?變量與關鍵字
static關鍵字用途太多，以致于讓新手模糊。不過，總結起來就有兩種作用，改變生命期和限制作用域。如：
l? ?? ?? ?修飾inline函數：限制作用域
l? ?? ?? ?修飾普通函數：限制作用域
l? ?? ?? ?修飾局部變量：改變生命期
l? ?? ?? ?修飾全局變量：限制作用域

const 關鍵字倒是比較明了，用const修飾的變量放在rodata里，字符串默認就是常量。對const，注意以下幾點就行了。
l? ?? ?? ?指針常量：指向的數據是常量。如 const char* p = “abc”; p指向的內容是常量 ，但p本身不是常量，你可以讓p再指向”123”。
l? ?? ?? ?常量指針：指針本身是常量。如：char* const p = “abc”; p本身就是常量，你不能讓p再指向”123”。
l? ?? ?? ?指針常量 + 常量指針：指針和指針指向的數據都是常量。const char* const p =”abc”; 兩者都是常量，不能再修改。

violatile關鍵字通常用來修飾多線程共享的全局變量和IO內存。告訴編譯器，不要把此類變量優化到寄存器中，每次都要老老實實的從內存中讀取，因為它們隨時都可能變化。這個關鍵字可能比較生僻，但千萬不要忘了它，否則一個錯誤讓你調試好幾天也得不到一點線索。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的elf中的bss data的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。