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3.1内存分区模型
1 内存分区模型
C++程序在执行时，将内存大方向划分为4个区域
- 代码区：存放函数体的二进制代码，由操作系统进行管理的
- 全局区：存放全局变量和静态变量以及常量
- 栈区：由编译器自动分配释放, 存放函数的参数值,局部变量等
- 堆区：由程序员分配和释放,若程序员不释放,程序结束时由操作系统回收
内存四区意义：
不同区域存放的数据，赋予不同的生命周期, 给我们更大的灵活编程
1.1 程序运行前
在程序编译后，生成了exe可执行程序，未执行该程序前分为两个区域
代码区：
存放 CPU 执行的机器指令,代码区是共享的，共享的目的是对于频繁被执行的程序，只需要在内存中有一份代码即可
代码区是只读的，使其只读的原因是防止程序意外地修改了它的指令
全局区：
全局变量和静态变量存放在此.全局区还包含了常量区, 字符串常量和其他常量也存放在此.该区域的数据在程序结束后由操作系统释放.
示例：
#include<iostream>
//全局变量int g_a = 10;int g_b = 10;
//全局常量const int c_g_a = 10;const int c_g_b = 10;
int main() {
//局部变量 int a = 10; int b = 10;
//打印地址 std::cout << "局部变量a地址为： " << (int)&a << std::endl; std::cout << "局部变量b地址为： " << (int)&b << std::endl;
std::cout << "全局变量g_a地址为： " << (int)&g_a << std::endl; std::cout << "全局变量g_b地址为： " << (int)&g_b << std::endl;
//静态变量 static int s_a = 10; static int s_b = 10;
std::cout << "静态变量s_a地址为： " << (int)&s_a << std::endl; std::cout << "静态变量s_b地址为： " << (int)&s_b << std::endl;
std::cout << "字符串常量地址为： " << (int)&"hello world" << std::endl; std::cout << "字符串常量地址为： " << (int)&"hello world1" << std::endl;
std::cout << "全局常量c_g_a地址为： " << (int)&c_g_a << std::endl; std::cout << "全局常量c_g_b地址为： " << (int)&c_g_b << std::endl;
const int c_l_a = 10; const int c_l_b = 10; std::cout << "局部常量c_l_a地址为： " << (int)&c_l_a << std::endl; std::cout << "局部常量c_l_b地址为： " << (int)&c_l_b << std::endl;
return 0;}打印结果：
总结：
- C++中在程序运行前分为全局区和代码区
- 代码区特点是共享和只读
- 全局区中存放全局变量、静态变量、常量
- 常量区中存放 const修饰的全局常量和字符串常量
1.2 程序运行后
栈区：
由编译器自动分配释放, 存放函数的参数值,局部变量等
注意事项：不要返回局部变量的地址，栈区开辟的数据由编译器自动释放
示例：
#include<iostream>
int* func(){ int a = 10; return &a;}
int main() {
int* p = func();
// 虽然不能这样做，但是编译器帮你保留了。。。。。 std::cout << *p << std::endl; std::cout << *p << std::endl; std::cout << *p << std::endl; std::cout << *p << std::endl; std::cout << *p << std::endl;
return 0;}堆区：
由程序员分配释放,若程序员不释放,程序结束时由操作系统回收. 在C++中主要利用new在堆区开辟内存
示例：
#include<iostream>
int* func3(){ // 这里指针会被回收，但是也成功返回地址了 int* a = new int(10); return a;}
int main() {
int* p = func3();
std::cout << *p << std::endl; std::cout << *p << std::endl;
return 0;}总结：
堆区数据由程序员管理开辟和释放,堆区数据利用new关键字进行开辟内存
1.3 new操作符
C++中利用new操作符在堆区开辟数据,堆区开辟的数据，由程序员手动开辟，手动释放，释放利用操作符 delete
语法：new 数据类型
利用new创建的数据，会返回该数据对应的类型的指针
示例1： 基本语法
#include<iostream>
int* func4(){ int* a = new int(10); return a;}
int main() {
int* p = func4();
std::cout << *p << std::endl; std::cout << *p << std::endl;
//利用delete释放堆区数据 delete p;
//std::cout << *p << std::endl; //报错，释放的空间不可访问
return 0;}示例2：开辟数组
#include<iostream>
//堆区开辟数组int main() {
int* arr = new int[10];
for (int i = 0; i < 10; i++) { arr[i] = i + 100; }
for (int i = 0; i < 10; i++) { std::cout << arr[i] << std::endl; }
//释放数组 delete 后加 [] delete[] arr;
return 0;}