現代操作系統的內存分配以頁為單位進行管理，而頁通過段進行管理，組成了段頁式內存管理。
本文對C++程序的各段進行簡單的區分，並厘清各段在可執行程序與進程中的狀態關系。
程序大體被划分為兩部分，只讀部分和讀/寫部分，這源於歷史上ROM和RAM兩類存儲器的划分。盡管現代存儲器的發展早就突破了這種分類方式，程序內存的某些部分不應該被修改的想法卻被保留了下來。
text段
代碼段（code segment/text segment）用於存放可執行程序，也就是對應架構下程序的指令序列。代碼段包含在可執行程序中，大小是確定的；加載到進程中之后，所在內存區域通常被MMU設置為只讀，以保護代碼段不會被意外改寫（如出錯時）。當然，沒有MMU的系統，就沒有這種寫保護。代碼段也可能包含一些只讀的常量，如字符串常量等。
data段、bss段、rodata段
- 數據段（data segment）用於存放編譯時就能確定的全局數據，包括已初始化的全局變量和靜態變量。數據段包含在可執行程序中，大小是確定的；加載到進程中，所在內存區域可讀可寫。數據段屬於靜態內存分配。
- bss是英文Block Started by Symbol的縮寫（奇怪的歷史遺留），用於存放編譯階段無法確定的全局數據，包括未初始化的全局變量和靜態變量。可執行程序不含bss段，只記錄區域大小；進程為bss段開辟內存空間，並清零。從優化的角度出發，初始化為零的全局變量，也會被放進bss段從大壓縮可執行文件的大小。
- 常量區rodata段存放的是只讀數據，比如字符串常量、全局const變量。常量區在程序中大小確定；在進程中內存只讀。
注意，並不是所有的常量都會被保存到rodata段，存在一些特殊情況：
- 有些立即數會直接編碼到指令里，位於代碼段；
- 重復的字符串常量會合並，程序中只保留一份；
- 某些系統中rodata段會被多個進程共享，用於提高空間利用率。 —— amazing~
另外，有的嵌入式系統中，rodata不會加載到RAM中，而是直接在ROM中讀取。
由此可見，將不會修改的變量設為const是有很多好處的，不僅提高空間利用率，還能得到系統的寫保護，有利於提高系統穩定性。
rel.text段、rel.data段
分別是針對text段和data段的重定位表。
strtab段、symtab段、shstrtab段
- .strtab是字符串表（String Table）；
- .shstrtab是段表字符串表(Section Header String Table)，針對段表；
- .symtab是符號表，一般是變量、函數；
shstrtab及symtab會引用strtab中的字符串。
stack段、heap段
堆和棧都是進程中的概念，可執行程序中並不包括這兩個段，更不會預先指定其大小。堆和棧的大小都受到具體的機器限制，當堆和棧用盡系統內存的時候，分別會發生常見的 Stack Overflow、Out of Memory 錯誤。
- stack在內存空間中位於用戶空間的頂部，自頂向下增長。棧底是main函數，在執行完bss段清零等初始化工作后才進入main函數開始執行。
- heap在內存空間中位於用戶空間的底部，但是在text、bss、data等各段之上，與stack段相向增長。堆的空間增長和回收由malloc/free、new/delete來操作，並可通過為系統配置不同的內存分配庫如
ptmalloc(glibc標配)、tcmalloc(google)、jemalloc(facebook)來切換不同的內存分配算法，以提高內存分配效率。
總結
進程中地址從小到大包含四部分：代碼、數據、堆、棧；其中數據又由三部分構成 —— 常量、已初始全局/靜態變量、未初始全局/靜態變量。
可執行程序中確定包含的段有：text/code段、data段、rodata段，可能包含的段有：符號表和重定位表。
編譯時gcc -g選項可以打開調試信息。重定位分為鏈接時重定位和裝載時重定位，鏈接時重定位是把各個不同.o文件的符號合並到目標地址，從而形成一個統一的可執行文件；裝載時重定位是因為可能引用外部的動態鏈接庫.so文件中的變量或函數，無法預先確定偏移量。如果沒有引用外部.so，則無需裝載時重定位。
一些驗證代碼
- 驗證全局變量位於data段還是bss段
#include <stdio.h>
int a[100]; // case 1
// int a[100] = {1}; // case 2
// int a[100] = {0}; // case 3
int main() {
printf("%d\n", a[0]);
return 0;
}
在本地對於以上三種情況分別進行編譯，並使用 ls -al查看文件大小顯示分別為 8328、8744、8328。顯然，未初始化和初始化為零的大小一樣，都是作為bss段處理，並不占用可執行程序大小；初始化為非零值之后，除了100個int元素應占的400B空間之外，另有16B額外空間開銷（可能是用於strtab或者rel.data開銷？）。