C++系列-内存模型

内存模型四个区

不同区域存放的数据生命周期是不同的，更为灵活。

• 代码区：存放函数体的二进制代码，操作系统管理。
• 全局区：存放全局变量，常量，静态变量。
• 栈区：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，如果不人为操作，则程序执行完之后由操作系统回收。

代码区

• 在程序编译完，生成exe文件，未执行该程序前分为两个区域，代码区和全局区。
• 代码区存放CPU执行的机器指令。
• 代码区是共享的，对于频繁执行的程序，打开几次exe文件，执行的是同一块代码区。
• 代码区的内容是只读的，防止程序意外的更改了指令。

全局区

• 在程序执行前就存在。
• 全局区的数据在程序执行完毕后，由操作系统释放。
• 全局变量，静态变量存放在全局区。
• 字符串常量和全局常量存放在全局区。
• 局部常量不在。

code:
	#include
	using namespace std;
	int G_a = 66;
	const int C_G_a = 88;
	void main()
	{
		static int S_a = 88;
		int a = 10, b = 30;
		const int C_a = 100;
	
		cout << "局部变量a的地址是：" << &a << endl;
		cout << "局部变量b的地址是：" << &b << endl;
		cout << "全局变量G_a的地址是：" << &G_a << endl;	
		cout << "静态变量S_a的地址是：" << &S_a << endl;
	
		cout << "字符串常量的地址是：" << &"hello" << endl;
		cout << "const全局变量C_G_a的地址是：" << &C_G_a << endl;
		cout << "const局部变量C_a的地址是：" << &C_a << endl;
		system("pause");
	}
result:
	临时变量a的地址是：00000024145FFC54
	临时变量b的地址是：00000024145FFC74
	全局变量G_a的地址是：00007FF7011EF050
	静态变量S_a的地址是：00007FF7011EF054
	C_a的地址是：00000024145FFCB4
	字符串常量的地址是：00007FF7011EBCA8
	str的地址是：00000024145FFC94

栈区

• 编译器自动分配释放，存放函数的参数值，局部变量等。
• 在函数中不要返回局部变量的地址。

在函数调用完后，局部变量存放于栈区，会由编译器释放，返回地址的话再引用这个地址可能已经被释放
#include
using namespace std;
int G_a = 10;

int* test()
{
	int a = 10;
	return &a;			// 返回了局部变量的地址，可能会出错
}

void main()
{
	int* p = test();
	cout << *p << endl;		// 可能会出错
	cout << *p << endl;		
	p = test();
	system("pause");
}

堆区

• 由程序员分配和释放，如果不人为操作，则程序执行完之后由操作系统回收。
• 主要利用new在堆区开辟内存。
  

p本身也是局部变量，但是其存放的数据在堆区
code:
	#include
	using namespace std;
	
	int* test()
	{
		int *p = new int(10);
		cout << "p指向的地址是：" << p << endl;
		return p;
	}
	
	void main()
	{
		int* p1 = test();
		cout << *p1 << endl;
		cout << *p1 << endl;
		cout << "p1指向的地址是：" << p1 << endl;
		delete p1;
		//cout << *p1 << endl;		//会报错，因为该地址已经被释放
		system("pause");
	}
result:
	p指向的地址是：000002A94D356090
	10
	10
	p1指向的地址是：000002A94D356090

内存开辟和释放

• new开辟，delete释放
• 类型*p = new 类型(初始值) ，前后类型要一致
• delete[] p

在堆区开辟数组

• new 类型[数组元素个数]， 返回的是连续空间的首地址。

#include
using namespace std;

void test()
{
	int *array = new int[5];
	for (int i = 0; i < 5; i++)
	{
		array[i] = i;
	}
	for (int i = 0; i < 5; i++)
	{
		cout << array[i] << endl;
	}
	delete[] array;
	//cout << array[0] << endl;		//报错
}

void main()
{
	test();
	system("pause");
}