C++内存模型

这块内容很重要，然而博客上很多人都说的不是很明白或者有一些小错误，还是要自己动手才能丰衣足食。

参考C++ Primer Plus 第九章

C++存储数据的方案

按时间区分：

• 自动存储持续性：函数定义中声明的变量（包括函数参数）
• 静态存储持续性：函数外定义的变量和使用static定义的变量，共三种（全局变量，static修饰的全局变量，函数内部static修饰的变量）
• 线程存储持续性：使用thread_local声明的，生命周期和所属线程一样长
• 动态存储持续性：用new分配的内存将一直存在到delete释放或程序结束。

自动变量和栈

自动变量包括函数定义中的变量和函数的参数。

对自动变量的管理的常用方法是留出一段内存，并将其视为栈。存储遵循先进先出原则，生命周期是代码块的执行周期。

寄存器变量是建议CPU寄存器来存储的自动变量，旨在提高访问速度。C++11之后没什么卵用了。

register int count_fast;

静态变量

编译器分配固定的内存来存储所有的静态变量，

初始化过程：首先静态变量被初始化为0，编译器计算常量表达式执行常量表达式初始化，有一些初始化需要调用外部函数，需要等到该函数被链接且程序执行时才能初始化。

三种链接性：

• 外部链接性：在其他文件中可以访问$\to$全局变量
• 内部链接性：只能在当前文件中访问$\to$static 全局变量
• 无链接性：只能在当前函数或代码块中访问$\to$static 局部变量

函数的链接性

• 默认：外部链接性
• 使用static关键字：内部链接性，只能在当前文件使用，必须同时在声明和定义中使用。

语言链接性

C++编译器会对重载函数生成不同的符号名称（加上数字编号），C中一个名称对应一个函数，如果要在C++中调C函数，就要加关键字extern。

关键字extern又出现了！！！！！DELL EMC SPE面试的时候考过这一个，然而我当时并不会。

extern "C" void spiff(int);//use C protocol for name look-up
extern void spiff(int);//use C++ protocol for name look-up
extern "C++" void spiff(int)//use C++ protocal for name look-up

存储说明符

• auto(C++11不再是)
• register
• static
• extern
• thread_local：和线程生命周期一致
• mutable：结构或类是const，某个成员也可以被修改

cv-限定符

• const：内存被初始化后就不能修改
• volatile：代码没修改这块内存，它也可能会变化（告诉编译器不要做这个值的缓存优化）

动态分配内存

C++ new 或C malloc()分配的内存，不受作用域和链接规则的控制，由运算符new delete控制（malloc() free()）。由new 分配，delete或程序结束时回收。

new运算符初始化的方式

int *pi = new int[6];
int *pi2 = new int{6};//C++ 11
double *pd = new double(99.99);
double *pd2 = new double{99.99};//C++ 11

class MyClass {public: int val; MyClass(int v):val(v){}};
MyClass *pc = new MyClass(6);

struct where {double x; double y; double z;};
where * one = new where {2.5, 5.3, 7.2};//C++ 11

int *ar = new int[4]{2,4,6,7};//C++ 11

//分配内存时的转换过程
int* pi3 = new int;
//int* pi3 = new(sizeof(int));

int* pa3 = new int[40];
//int* pa3 = new(40*sizeof(int));

new 失败时抛出异常std::bad_alloc

delete delete[]

对于基本数据类型这两个是一样的，只是在释放字符串之外的数组用delete会warning（众所周知，warning等于没有）

对于类

delete[] 调用所有析构函数，释放new 分配的内存空间
delete 调用第一个析构函数， 释放new分配的内存空间

https://stackoverflow.com/questions/2425728/delete-vs-delete-operators-in-c/2425771