C++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

#include<iostream>
using namespace std;
//全局变量
int g_a = 10;
int g_b = 10;
//const修饰的全局变量：全局常量
const int c_g_a = 10;
const int c_g_b = 10;
int main()
{
	//创建一个普通局部变量
	int a = 10;
	int b = 10;
	//静态变量
	static int s_a = 10;
	static int s_b = 10;
	cout << "局部变量a的地址为" << (int) & a << endl;
	cout << "局部变量b的地址为" << (int) & b << endl;
	cout << "全局变量g_a的地址为" << (int)&g_a << endl;
	cout << "全局变量g_b的地址为" << (int)&g_b << endl;
	cout << "静态变量s_a的地址为" << (int)&s_a << endl;
	cout << "静态变量s_b的地址为" << (int)&s_b << endl;
	//常量
    //字符串常量
	cout << "字符串常量的地址为" << (int)&"hello world" << endl;
	//const修饰的局部变量
	const int c_l_a = 10;
	const int c_l_b = 10;
	cout << "全局常量c_g_a的地址为" << (int)&c_g_a << endl;
	cout << "全局常量c_g_b的地址为" << (int)&c_g_b << endl;
	cout << "局部常量c_l_a的地址为" << (int)&c_l_a << endl;
	cout << "局部常量c_l_b的地址为" << (int)&c_l_b << endl;
	return 0;
}

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

#include<iostream>
using namespace std;
int* func(int b)//形参也会放在栈区
{
	b = 100;
	int a = 10;//存放在栈区，栈区的数据在函数执行完后会自动释放
	return &a;//返回局部变量的地址
}
int main()
{
	int* p = func(1);
	cout << *p << endl;//第一次可以打印正确的数字是因为编译器做了保留
	cout << *p << endl;//第二次数据不再保留了
	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

#include<iostream>
using namespace std;
int * func()
{
	//利用new关键字可以将数据开辟到堆区
	//指针本质也是局部变量，放在栈上，指针保存的数据放在堆区
	int* p = new int(10);
	return p;
}
int main()
{
	//在堆区开辟数据
	int* p = func();
	cout << *p;
	cout << *p;
	cout << *p;
	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

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

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<iostream>
using namespace std;
//1.new的基本语法
int* func()
{
	//在堆区创建整形数据
	//new返回的是该数据类型的指针
	int *p = new int(10);
	return p;
}
void test01()
{
	int* p = func();
	cout << *p << endl;
	//堆区的数据由程序员开辟和释放
	//如果想释放堆区的数据用关键字delete
	delete p;
	cout << *p << endl;//内存已经被释放，再次访问就是非法操作，会报错
}
//2.在堆区利用new开辟数组
void test02()
{
	//创建十个整形数据的数组，在堆区
	int *arr = new int[10];//10代表数组里有十个元素
	int i = 0;
	for (i = 0;i < 10;i++)
	{
		arr[i] = i + 100;//给十个元素赋值
	}
	for (i = 0;i < 10;i++)
	{
		cout << arr[i] << endl;
	}
	//释放堆区数组，要加[]才可以
	delete[]arr;
}
int main()
{
	test01();
	test02();
}

完！

C++内存分区模型

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