你的变量究竟存储在什么地方？
作者：杨小华
      我相信大家都有过这样的经历，在面试过程中，考官通常会给你一道题目，然后问你某个变量存储在什么地方，在内存中是如何存储的等等一系列问题。不仅仅是在面试中，学校里面的考试也会碰到同样的问题。
      如果你还不知道答案，请接着往下看。接下来，我们将在Linux操作系统上，以GCC编译器为例来讲解变量的存储。
      在计算机系统中，目标文件通常有三种形式：
1.        可重定位的目标文件：包含二进制代码和数据，与其他可重定位目标文件合并起来，创建一个可执行目标文件。
2.        可执行的目标文件：包含二进制代码和数据，其形式可以被直接拷贝到存储器中并执行
3.        共享目标文件：一种特殊的可重定位目标文件，即我们通常所说的动（静）态链接库
一个典型的可重定位目标文件如下图所示：
                                                               高地址
节头部表
.strtab
.line
.debug
.rel.data
.
.symtab
.bss
        .data （3）
.rodata
        .text （1）
ELF头
                                                                        0
图 1典型的ELF可重定位目标文件（数字代表索引）
      夹在ELF头和节头部表之间的都是节（section），各个节的意思如下：
节
含义
.text
已编译程序的机器代码
.rodata
只读数据，如pintf和switch语句中的字符串和常量值
.data
已初始化的全局变量
.bss
未初始化的全局变量
.symtab
符号表，存放在程序中被定义和引用的函数和全局变量的信息
.
当链接器吧这个目标文件和其他文件结合时，.text节中的信息需修改
.rel.data
被模块定义和引用的任何全局变量的信息
.debug
一个调试符号表。
.line
原始C程序的行号和.text节中机器指令之间的映射
.strtab
一个字符串表，其内容包含.systab和.debug节中的符号表
      对于static类型的变量，gcc编译器在.data和.bss中为每个定义分配空间，并在.symtab节中创建一个有唯一名字的本地链接器符号。对于malloc而来的变量存储在堆（heap）中，局部变量都存储在栈（stack）中。
      下面我们以实际的例子来分析变量的存储：
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
 
int z = 9;
int a;
static int b =10;
static int c;
void swap(int* x,int* y)
{
int temp;
temp=*x;
*x=*y;
*y=temp;
} 
 
int main()
{
int x=4,y=5;
swap(&x,&y);
printf(“x=%d,y=%d,z=%d,w=%d\n”,x,y,z,b);
return 0;
}   
      根据以上题目和理论知识，我们可以推断出：
变量
存储区域
a
.bss
b
.data
c
.bss
x
stack
y
stack
temp
stack
z
.data
swap
.text
main
.text
x=……
.rodata
      我们将从汇编代码和符号表中来分析以上答案是否正确。我们首先来看该程序的汇编代码：
       .file "var.c"
.globl z
      .data    #数据段
      .align 4
      .type      z, @object
      .size z, 4
z:
      .long      9
      .align 4
      .type      b, @object
      .size b, 4
b:
      .long      10
      .text    #代码段
.globl swap
      .type      swap, @function
swap:
      pushl      %ebp
      movl      %esp, %ebp
      subl $4, %esp
      movl      8(%ebp), %eax
      movl      (%eax), %eax
      movl      %eax, -4(%ebp)
      movl      8(%ebp), %edx
      movl      12(%ebp), %eax
      movl      (%eax), %eax
      movl      %eax, (%edx)
      movl      12(%ebp), %edx
      movl      -4(%ebp), %eax
      movl      %eax, (%edx)
      leave
      ret
      .size swap, .-swap
      .section  .rodata    #只读段
.LC0:
      .string    "x=%d,y=%d,z=%d,w=%d\n"
      .text          #代码段
.globl main
      .type      main, @function
main:
      pushl      %ebp
      movl      %esp, %ebp
      subl $40, %esp
      andl $-16, %esp
      movl      $0, %eax
      subl %eax, %esp
      movl      $4, -4(%ebp)
      movl      $5, -8(%ebp)
      leal  -8(%ebp), %eax
      movl      %eax, 4(%esp)
      leal  -4(%ebp), %eax
      movl      %eax, (%esp)
      call swap
      movl      b, %eax
      movl      %eax, 16(%esp)
      movl      z, %eax
      movl      %eax, 12(%esp)
      movl      -8(%ebp), %eax
      movl      %eax, 8(%esp)
      movl      -4(%ebp), %eax
      movl      %eax, 4(%esp)
      movl      $.LC0, (%esp)
      call printf
      movl      $0, %eax
      leave
      ret
text函数什么意思      .size main, .-main
      m    a,4,4
      .local      c
      m    c,4,4
      .section  .note.GNU-stack,"",@progbits
      .ident      "GCC: (GNU) 3.3.5 (Debian 1:3.3.5-13)"
      通过以上汇编代码可以发现，z和b在.data段，main和swap在.text段，a和c在.bss段，x,y,temp在stack中，printf函数所打印的字符串在.rodata中。

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