【C++基础】笔记2——内存分区模型和引用
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编码，由操作系统进行管理
- 全局区：存放全局变量，静态变量，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
不同区域存放的数据，赋予不同的生命周期，加大编程的灵活性
程序运行前
在程序编译后，生成.exe可执行文件，在执行该程序前，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，共享的目的时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的修改它的指令 - 全局区：
存放全局变量和静态变量
存放常量区，字符常量，和其他常量
该区域的数据在程序结束后由操作系统释放
#include程序运行结果
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：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
#include运行结果：
- 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
#include
new操作符
new的基本语法
int * fun()
{
//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 test1()
{
int *p = fun();
cout << *p << endl;
cout << *p << endl;
cout << *p << endl;
//堆区的数据由程序员管理 开辟和释放
//释放时使用delete关键字
delete p;
//cout << *p << endl; //内存已经被释放，再次访问为非法操作
}
new开辟数组
void test2()
{
//创建10个整型数据的数组，在堆区
int * arr = new int[10];
for (int i = 0; i < 10; i++) {
arr[i] = i + 10;
}
for (int i = 0; i < 10; i++) {
cout << arr[i] << " ";
}
cout << endl;
//释放堆区数组
delete[] arr;
}
引用
本质：给变量起别名
语法：数据类型 &别名 = 原名
int a = 10;
int &b = a;
cout << "b = " << b << endl;
//操作原名和别名 本质上 都是在操作同一块内存
b = 20;
cout << "a = " << a << endl;
注意事项
1.引用必须要进行初始化
int &b; //错误
int &b = a; //正确
2.引用一旦初始化后，就不可以更改了
3.引用必须引一块合法的内存空间
int &a = 10; //错误
引用做函数参数
函数传参时，可以利用引用的技术让形参修饰实参
优点：可以简化指针修改实参
void swap(int &a, int &b)
{
int temp;
temp = a;
a = b;
b = temp;
}
swap(a, b) //调用
用引用的方式进行接收，上面的a是下面的a的别名（别名和原名可以一致
引用做函数的返回值
引用可以作为函数的返回值存在
注意：不要返回局部变量的引用
语法：函数调用作为左值
int& test()
{
static int a = 10;
return a;
}
int main()
{
int &ref = test();
cout << "ref = " << ref << endl;
//如果函数的返回值是引用，则函数调用可作为左值
test() = 1000;
cout << "ref = " << ref << endl;
}
引用的本质
引用在C++内部实现是一个指针常量（指向不可修改，指向的值可以修改）
#include推荐使用引用，语法方便，本质上是指针常量，其中指针的部分由编译器操作
常量引用
常量引用主要用于修饰形参，防止误操作
在函数形参列表中，可以用const修饰形参，防止形参改变实参
常量引用
int &ref = 10; //错误
//加上const后，编译器将代码修改为：int temp = 10; int &a = temp;
//此时我们找不到这块临时空间的原名(由编译器进行命名)，只能用别名进行修改
const int &ref = 10; //正确
ref = 20; //错误 加上const后变为只读，不可修改
引用修饰形参
void showValue(const int &val)
{
val = 1000; //错误，const使得val不得修改，保证代码稳定性
cout << "val = " << val << endl;
}