malloc 和 BSS 之间有任何限制或位置差异吗？
Any limitations or location differences between malloc and BSS?
（为了问题，请忽略全局变量的pros/cons）
全局变量是否与动态分配的内存位于同一内存中space？
例如，通常情况下，如果我有一个数兆字节的大数据结构，我希望在内存中可用，我 malloc() 我需要的数量并从那里使用结构指针。
我的问题是，这与将大型结构定义为全局结构之间在内存方面有什么不同吗？我知道未初始化的全局变量在对象 BSS 中定义了它们的大小，但实际上不会占用目标文件中的 space，所以从某种意义上说，它们是在运行时分配的。但是，按照 BSS 的定义，全局变量的大小是否有任何限制？它们是否以 malloc 以外的方式分配？
静态对象没有分配 malloc（当然，您不能尝试 free）。当 execed 二进制文件以及程序的其余代码和数据时，内核会为它们分配内存。这通常称为“加载时间”而不是“运行 时间”，因为它发生在您的任何程序代码实际执行之前。唯一的区别是分配给 .bss 的内存没有填充从二进制文件加载的数据。与程序的其余部分一样，它通常是按需分页的，因此（清零的）物理内存只会在实际读取或写入 space 时分配，并且稍后可能会交换到磁盘。它或多或少等同于匿名 mmap.
（我在这里使用“静态”这个词是指存储持续时间，而不是作用域，它同样适用于全局变量以及 C 中的 static 变量。两者之间的内存放置存在一些差异这两个用于与位置无关的代码，我不会深入讨论，但它不会实质性地改变下面的信息。）
我假设您知道 malloc 通常是如何工作的，以及它如何从 OS 获取内存（通过 sbrk 或匿名 mmap，通常是后者对于大物体），所以我不会描述它。
您可能会遇到的主要区别是，在默认编译器设置下，静态数据（包括 bss）被限制为大约 2GB。 Linux 编译器工具链默认使用 "small" code model；所有代码和静态数据都使用 32 位带符号的 RIP 相对位移进行访问，因此任何两个这样的地址必须在 2 GB 以内，因此实际上该限制适用于所有代码和静态数据的总大小。如果超过此限制，您的程序将无法编译或 link。 （事实上，在某些测试中，如果您有幸将它放在数据的末尾，可能会有一个比这更大的对象，但这不太可能在实际程序中解决。）
您可以通过在编译时选择“中型”或“大型”代码模型来避免此限制，以便使用 64 位绝对地址，但代价是它们会导致更大且效率更低的代码，可能用于您的整个程序。因此，除非您有非常特殊的原因想要静态分配您的大对象，否则最好动态分配它。
对于非常大的分配，如果可移植性不是必需的，您可能更愿意直接使用匿名 mmap，而不是 malloc。这使您可以更好地控制何时 return 内存到 OS（使用 munmap），还可以让您利用 mprotect、[=23= 等功能]、huge pages等，用于更细粒度地控制MMU和分页机制。
然而，总的来说，记忆就是记忆，不管它是如何获得的。
Do global variables live in the same memory space as dynamically allocated memory?
是的，在大多数现代平台中，进程将内存视为单个平面内存 space（但它们通常无法访问所有实际内存；它是虚拟内存 space）。
I know uninitialized globals have their size defined in the object BSS but won't actually occupy space in the object file, so in a sense they are being allocated at runtime.
一切都在运行时“分配”，而不仅仅是 BSS 区域。程序不携带分配的内存，而是使用一种文件格式指定内存需要如何布局（包括内容、页面标志、对齐方式、位置、内容...），以及其他细节。
操作系统在加载程序时获取该信息并创建满足这些需求的进程，然后启动程序。
But is there any limit to the size of globals, as defined by BSS?
这取决于平台，但在大多数情况下您不会注意到限制，除非您想要请求不寻常的尺寸。有关 Linux x86_64.
的非常好的概述，请参阅 Nate 的回答
Are they being allocated in a way other than malloc?
操作系统使用程序中有关 BSS 的信息来映射一些填充零的内存，如上所述，甚至在程序启动之前 运行。
另一方面，malloc() 是一个标准的 C 库调用，它使用操作系统提供的任何功能来动态请求内存。也就是说，当程序已经是运行.
但两者最终都在程序所看到的相同内存中 space（在大多数现代平台中）。
（为了问题，请忽略全局变量的pros/cons）
全局变量是否与动态分配的内存位于同一内存中space？
例如，通常情况下，如果我有一个数兆字节的大数据结构，我希望在内存中可用，我 malloc() 我需要的数量并从那里使用结构指针。
我的问题是，这与将大型结构定义为全局结构之间在内存方面有什么不同吗？我知道未初始化的全局变量在对象 BSS 中定义了它们的大小，但实际上不会占用目标文件中的 space，所以从某种意义上说，它们是在运行时分配的。但是，按照 BSS 的定义，全局变量的大小是否有任何限制？它们是否以 malloc 以外的方式分配？
静态对象没有分配 malloc（当然，您不能尝试 free）。当 execed 二进制文件以及程序的其余代码和数据时，内核会为它们分配内存。这通常称为“加载时间”而不是“运行 时间”，因为它发生在您的任何程序代码实际执行之前。唯一的区别是分配给 .bss 的内存没有填充从二进制文件加载的数据。与程序的其余部分一样，它通常是按需分页的，因此（清零的）物理内存只会在实际读取或写入 space 时分配，并且稍后可能会交换到磁盘。它或多或少等同于匿名 mmap.
（我在这里使用“静态”这个词是指存储持续时间，而不是作用域，它同样适用于全局变量以及 C 中的 static 变量。两者之间的内存放置存在一些差异这两个用于与位置无关的代码，我不会深入讨论，但它不会实质性地改变下面的信息。）
我假设您知道 malloc 通常是如何工作的，以及它如何从 OS 获取内存（通过 sbrk 或匿名 mmap，通常是后者对于大物体），所以我不会描述它。
您可能会遇到的主要区别是，在默认编译器设置下，静态数据（包括 bss）被限制为大约 2GB。 Linux 编译器工具链默认使用 "small" code model；所有代码和静态数据都使用 32 位带符号的 RIP 相对位移进行访问，因此任何两个这样的地址必须在 2 GB 以内，因此实际上该限制适用于所有代码和静态数据的总大小。如果超过此限制，您的程序将无法编译或 link。 （事实上，在某些测试中，如果您有幸将它放在数据的末尾，可能会有一个比这更大的对象，但这不太可能在实际程序中解决。）
您可以通过在编译时选择“中型”或“大型”代码模型来避免此限制，以便使用 64 位绝对地址，但代价是它们会导致更大且效率更低的代码，可能用于您的整个程序。因此，除非您有非常特殊的原因想要静态分配您的大对象，否则最好动态分配它。
对于非常大的分配，如果可移植性不是必需的，您可能更愿意直接使用匿名 mmap，而不是 malloc。这使您可以更好地控制何时 return 内存到 OS（使用 munmap），还可以让您利用 mprotect、[=23= 等功能]、huge pages等，用于更细粒度地控制MMU和分页机制。
然而，总的来说，记忆就是记忆，不管它是如何获得的。
Do global variables live in the same memory space as dynamically allocated memory?
是的，在大多数现代平台中，进程将内存视为单个平面内存 space（但它们通常无法访问所有实际内存；它是虚拟内存 space）。
I know uninitialized globals have their size defined in the object BSS but won't actually occupy space in the object file, so in a sense they are being allocated at runtime.
一切都在运行时“分配”，而不仅仅是 BSS 区域。程序不携带分配的内存，而是使用一种文件格式指定内存需要如何布局（包括内容、页面标志、对齐方式、位置、内容...），以及其他细节。
操作系统在加载程序时获取该信息并创建满足这些需求的进程，然后启动程序。
But is there any limit to the size of globals, as defined by BSS?
这取决于平台，但在大多数情况下您不会注意到限制，除非您想要请求不寻常的尺寸。有关 Linux x86_64.
的非常好的概述，请参阅 Nate 的回答Are they being allocated in a way other than malloc?
操作系统使用程序中有关 BSS 的信息来映射一些填充零的内存，如上所述，甚至在程序启动之前 运行。
另一方面，malloc() 是一个标准的 C 库调用，它使用操作系统提供的任何功能来动态请求内存。也就是说，当程序已经是运行.
但两者最终都在程序所看到的相同内存中 space（在大多数现代平台中）。