为什么局部静态变量是 BSS 段的一部分？

Question

静态内存布局的 BSS 部分 [应该是] 用于“未初始化的全局变量”或“全局变量设置为 0”。

我正在运行一些测试，突然注意到局部静态变量也在增加 BSS 段的大小。

示例：-

任何静态变量之前

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

data/repos/e-c 
❯ size a.out 
   text   data     bss     dec     hex  filename
   1418    544       8    1970     7b2  a.out

静态变量之后

int main (int argc, char *argv[])
{
    static int a, b, c;
    return 0;
}

data/repos/e-c 
❯ !s
size a.out 
   text   data     bss     dec     hex  filename
   1418    544      16    1978     7ba  a.out

那些变量肯定不是全局变量，那为什么 BSS 段在增加呢？或者“未初始化的全局变量的段”的想法不完全正确？

目前我在 Linux 上，使用 GCC 编译器（版本 9.3.0）。

Answer 1

静态内存布局的 BSS 部分 [应该是] 用于 “未初始化的全局变量”或“全局变量设置为 0”。

目前尚不清楚您的这种印象是从哪里得到的，但它充其量只是一种误导。大多数人在 C 上下文中使用术语“全局变量”是指具有外部链接的对象标识符，这对于具有静态存储持续时间的对象来说是必然的。有一些附加条件，这样的标识符可以在程序中的任何地方使用来引用同一个对象，因此是“全局的”。一些附加条款的存在和性质使这些条款使用“全球”一词有点令人担忧，但我将把它留给不同的答案。

关于 BSS 的关键点不是链接，而是存储持续时间。静态存储持续时间意味着，至少在原则上，对象在程序开始时或之前存在^*，并且（至少）一直存在到程序终止。与在没有static 的块范围内声明的变量相比：这些变量具有自动存储持续时间，这意味着它们在声明时就存在，并且仅在其最里面的包含块的执行终止时才存在。 p>

具有静态存储期限的对象需要在程序映像中表示，无论它们的链接如何，因为它们与程序本身具有相同的生命周期。 C 指定在此类对象未显式初始化的情况下，它们的初始值就好像它们被初始化为 0（对于数字类型）或 NULL（指针类型）或这些复合类型的成员。 BSS 是一种节省空间和时间的快捷方式，用于表示此类对象以及显式初始化为 0 的对象的存储。

满足初始化条件的所谓“全局”变量可以并且通常归因于 BSS，但也是如此

• 具有内部链接的文件范围变量（static 对该范围内的声明的影响；这些变量自动具有静态存储持续时间，但只能从一个源文件访问，并且
• 具有静态存储持续时间的块范围变量，通过在该范围内使用static 关键字指定，即使这些变量没有 链接。

---

^*在 C++ 中，其中一些会在稍后进行动态初始化，但此类对象的内存仍保留给程序的整个运行，并且它们会进行零初始化在程序启动时。就本答案而言，它们具有内存保留和明确定义的值构成存在。