【C++】内存分区模型

目录

1.程序运行前

2.程序运行后

3. new操作符

3.1 基本语法

3.2 开辟数组

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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

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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

//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：  

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

int * func() //形参数据也会放在栈区
{
  int a = 10; //局部变量 存放在栈区 栈区的数据在函数执行完成后自动释放
  return &a;  //返回局部变量的地址
}

int main() 
{
  //接受func函数的返回值
  int *p = func();

  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了

  system("pause");
  return 0;
}

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

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 放在栈上 指针保存的数据是放在堆区
  int* a = new int(10);
  return a;
}

int main() 
{
 //在堆区开辟数据
 int *p = func();

 cout << *p << endl;
 cout << *p << endl;

 system("pause");
 return 0;
}

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

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

3.1 基本语法

int* func()
{
  //在堆区创建整形数据
  //new返回的是 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;

 //利用delete释放堆区数据
 delete p;
 
 //cout << *p << endl; //报错，释放的空间不可访问

   system("pause");
   return 0;
}
 

3.2 开辟数组

//堆区开辟数组
int main()
{
   //创建10个整型数据的数组，在堆区
   int* arr = new int[10]; //10代表数组有10个元素
   
   for (int i = 0; i < 10; i++)
   {
     arr[i] = i + 100; //给10个元素赋值 100 - 109
   }

   for (int i = 0; i < 10; i++)
   {
     cout << arr[i] << endl;
   }

   //释放数组 delete 后加 []
   delete[] arr;

   system("pause");
   return 0;
}