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<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<iostream>
using namespace std;
//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
cout << "局部变量a地址为： " << (int)&a << endl;
cout << "局部变量b地址为： " << (int)&b << endl;
cout << "全局变量g_a地址为： " << (int)&g_a << endl;
cout << "全局变量g_b地址为： " << (int)&g_b << endl;
//静态变量
static int s_a = 10;
static int s_b = 10;
cout << "静态变量s_a地址为： " << (int)&s_a << endl;
cout << "静态变量s_b地址为： " << (int)&s_b << endl;
cout << "字符串常量地址为： " << (int)&"hello world" << endl;
cout << "字符串常量地址为： " << (int)&"hello world1" << endl;
cout << "全局常量c_g_a地址为： " << (int)&c_g_a << endl;
cout << "全局常量c_g_b地址为： " << (int)&c_g_b << endl;
const int c_l_a = 10;
const int c_l_b = 10;
cout << "局部常量c_l_a地址为： " << (int)&c_l_a << endl;
cout << "局部常量c_l_b地址为： " << (int)&c_l_b << endl;
system("pause");
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
图示:
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<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<iostream>
using namespace std;
//栈区数据注意事项：不要返回局部变量的地址
//栈区数据由编译器管理开辟和释放
int* func(int b)//形参数据也放在栈区
{
b=100;
int a = 10;//局部变量 存放在栈区，栈区数据在函数执行后自动释放
return &a;//返回局部变量的地址
}
int main()
{
int* p = func();//接收func函数返回值
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;//第二次这个数据就不再保留
system("pause");
return 0;
}
打印结果：
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<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<iostream>
using namespace std;
int* func()
{
//指针本身也是局部变量，放在栈上，指针保存的数据放在堆区
int* a = new int(10);//利用new可以将数据开辟到堆区
return a;
}
int main() {
//在堆区开辟数据
int* p = func();
cout << *p << endl;
cout << *p << endl;
system("pause");
return 0;
}
打印结果：
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
指针本身也是局部变量，放在栈上，指针保存的数据放在堆区
图示：
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
int* func()
{
//在堆区创建整形数据。new的返回值是该数据类型的指针
int* a = new int(10);
return a;
}
int main() {
int *p = func();
cout << *p << endl;
cout << *p << endl;//堆区数据由程序员管理开辟和释放
//利用delete释放堆区数据
delete p;//释放的是地址
//cout << *p << endl; //内存已经释放，再访问就是非法操作，会报错
system("pause");
return 0;
}
示例2：开辟数组
//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++)
{
cout << arr[i] << endl;
}
//释放数组 delete 后加 []
delete[] arr;
system("pause");
return 0;
}