C++程序的内存模型

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

1. 代码区：存放函数体的二进制代码，由 *** 作系统进行管理的
2. 全局区：存放全局变量和静态变量以及常量
3. 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
4. 堆区：由程序员分配和释放，若程序员不释放，程序结束时由 *** 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

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于此
• 该区域的数据在程序结束后由 *** 作系统释放

静态变量：在普通变量前面加static，属于静态变量

全局常量：const修饰的全局变量

在函数内定义的都是局部变量，局部变量和const修饰的局部变量不在全局区中

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修饰的全局常量和字符串常量

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（形参），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

#include 
using namespace std;

//栈区数据注意事项
//栈区的数据由编译器管理开辟和释放

int *func() {
	int a = 10;//局部变量 存放在栈区 栈区的数据在函数执行完会自动释放
	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 *** 作系统回收
• 在C++中主要利用new在堆区开辟内存

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


int main() {
  //在堆区开辟数据
  //接受func函数的返回值
   int *p = func();
   cout << *P << endl;
   cout << *P << endl;
   cout << *P << endl;
   cout << *P << endl;//打印都为10
   system("pause");
   return 0;
}

总结：

1. 堆区数据是由程序员管理开辟和释放
2. 堆区数据利用new关键字进行开辟内存

new *** 作符

C++中利用new *** 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 *** 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

#include 
using namespace std;

//new的基本语法
int *func() {
	//在堆区创建一个整型数据
	//new返回是 该数据类型的指针
	int *p = new int(10);
	return p;

}

void test01() {
	int *p = func();
	cout << *P << endl;
	cout << *P << endl;
	//堆区的数据由程序员管理
	//如果想释放利用delete
	//delete p；
	cout << *P << endl;//使用delete后此行代码会报错
}
void test02()
{
	//创建十个整型数据的数组在堆区
	int *arr = new int[10];//10代表数组有十个元素
	for(int i = 0;i < 10;i++)
	{
		arr[i] = i + 100;//给十个元素赋值
	}
	for(int i = 0;i < 10;i++)
	{
		cout << arr[i] << endl;
	}
	//释放数组
	//释放数组的时候 要加[]才可以
	delete[] arr;
}
int main() {
    test01();  //10,不会释放

	system("pause");
	return 0;
}