힙 세그먼트 ( Heap Segment )는 힙 데이터가 위치하는 세그먼트입니다. 스택과 마찬가지로 실행중에 동적으로 할당될 수 있으며, 리눅스에서는 스택 세그먼트와 반대 방향으로 자랍니다.

C언어에서 malloc(), calloc() 등을 호출해서 할당받는 메모리가 이 세그먼트에 위치하게 되며, 일반적으로 읽기와 쓰기권한이 부여됩니다.

아래 예제 코드는 heap_data_ptr에 malloc()으로 동적할당한 영역의 주소를 대입하고, 이 영역에 값을 씁니다.

heap_data_ptr은 지역변수이므로 스택에 위치하며, malloc으로 할당받은 힙 세그먼트의 주소를 가리킵니다.

int main() {
  int *heap_data_ptr =
      malloc(sizeof(*heap_data_ptr));  // 동적 할당한 힙 영역의 주소를 가리킴
  *heap_data_ptr = 31337;              // 힙 영역에 값을 씀
  printf("%d\\n", *heap_data_ptr);  // 힙 영역의 값을 사용함
  return 0;
}

• 힙과 스택 세그먼트가 자라는 방향이 반대인 이유?

두 세그먼트가 동일한 방향으로 자라며, 연속된 메모리 주소에 각각 할당된다고 가정해봅시다.

이 경우, 기존의 힙 세그먼트를 모두 사용하고 나면, 이를 확장하는 과정에서 스택 세그먼트와 충돌하게 됩니다.

이를 쉽게 해결하기 위해 리눅스는 스택을 메모리의 끝에 위치시키고, 힙과 스택을 반대로 자라게 합니다.

이렇게 하면 힙과 스택은 메모리를 최대한 자유롭게 사용할 수 있으며, 충돌 문제로 부터도 비교적 자유롭게 됩니다.