C++中的内存分区

目录

操作系统的内存区域

C++内存分区模型

1. 程序运行前

2. 程序运行后

3. new 操作符的使用

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操作系统的内存区域

• text段：存储程序的二进制指令，即程序源码编译后的二进制代码
• data段：存储已被初始化的全局变量、常量
• bss段：存储未被初始化的全局变量，和data段一样都属于静态分配，在编译阶段就确定了大小，不释放
• stack段（栈空间）：主要用于函数调用时存储临时变量的，这部分的内存是自动分配，自动释放的
• heap段（堆空间）：主要用于动态分配，C语言中malloc和free操作堆内存，Go语言主要靠GC自动管理这部分。

  图示：

 

C++内存分区模型

C++程序在执行时，将内存大方向划分为4各区域

• 代码区：存放函数体的二进制代码，由操作系统进行管理
• 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

内存四区的意义：

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. 程序运行前

在程序编译后，生成exe可执行程序，未执行该程序前分为两个区

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其他程序意外修改了他的指令

全局区：（局部开头的都不在全局区）

        全局变量，静态变量，字符串常量，const修饰的全局变量(全局常量)）

        全局变量和静态变量存放的地址

        全局区还包括了常量区，字符常量和其他常量

        该区域的数据据在程序结束后由操作系统释放

 

图示：

 

示例：

#include

using namespace std;

// 全局变量

int g_a=10;

int g_b=10;

// const修饰的全局变量

const int c_g_a=10;

const int c_g_b=10;



int main()

{

    // 全局区

    // 全局变、静态变量、常量



    // 创建普通局部变量

    int a=10;

    int b=10;

    cout<<"局部变量a的地址为："<<&a<

运行结果：

 

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修饰的全局变量和字符串常量

 

 

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

using namespace std;

// 栈区数据注意事项 ---不要返回局部变量的地址

// 栈区的数据由编译器管理开辟和释放

int* func(int b)  // 形参数据也会放在栈区

{

    b=100;

    int a=10;// 局部变量,存放在栈区，栈区的数据在函数执行完后自动释放

    return &a;// 返回局部变量的地址

}

int main()

{

    int b;

    // 接受func函数的返回值

    int* p=func(b);

    cout<<*p<

运行结果：

错误显示：

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

图示：

示例：

#include

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，是放在栈上的，指针保存的数据是放在堆区的

    int *a=new int(10);

    return a;

}

int main()

{

    // 在堆区开辟数据

    // 接受func函数的返回值

    int* p=func();

    cout<<*p<

运行结果：

3. new 操作符的使用

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：

#include

using namespace std;

// 1、new 的基本语法

int* func()

{

    // 在堆区创建数据

    // new 返回的是 该数据类型的指针

    int *a=new int(10);

    return a;

}

void test01()

{

    int* p=func();

    cout<<*p<

运行结果：