首页 > 系统相关> > C++学习之旅（十四）内存四区

C++学习之旅（十四）内存四区

2021-09-08 23:04:05 作者：互联网

学习资料及工具：bilibili视频网站黑马程序员匠心之作，BV1et411b73Z，共大概300+集https://www.bilibili.com/video/BV1et411b73Z?p=2

工具：Visual 2015

虽然不是0基础，但是之前感觉之前学过的和没学过一样，所以用0基础视频进行学习，此系列帖子作为笔记使用（主要是字丑）。

核心编程（面向对象编程技术）

正文

1 内存分区模型

C++执行程序时，将内存大方向氛围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
全局区：存放全局变量、静态变量和常量
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，程序结束的时候由操作系统释放

内存四区的意义：

不同的区域存放的数据，赋予不同的生命周期，给我们更大的灵活编程

1.1 程序运行前

程序编译后，生成了exe可执行程序，未执行程序前分为两个区域

代码区：

存放CPU的机器指令

代码区是共享的，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（多开）

代码区是只读的，使其只读的原因是防止程序意外的修改了它的命令（防止修改器）

之前写过所有代码都放

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（const修饰的变量）也存放在此

该区域的数据在程序结束后由操作系统释放

#include<iostream>
using namespace std;
//全局变量
int g_a = 10;//写在函数外的叫全局变量
int g_b = 10;
const int c_g_a = 10;//const修饰的全局常量
const int c_g_b = 10;
int main()
{

	//全局区

	//全局变量、静态变量、常量

	//创建普通局部变量（函数体内的变量都叫局部变量）
	int a = 10; 
	int b = 10;
	static int s_a = 10;//静态变量，前面有static
	static int s_b = 10;
	const int c_l_a = 10;//const修饰的局部常量
	const int c_l_b = 10;

	cout << "局部变量a的地址为：" << (int)&a <<endl;
	cout << "局部变量b的地址为：" << (int)&b << endl;
	cout << "全局变量a的地址为：" << (int)&g_a << endl;
	cout << "全局变量a的地址为：" << (int)&g_b << endl;
	cout << "静态变量a的地址为：" << (int)&s_a << endl;
	cout << "静态变量a的地址为：" << (int)&s_b << endl;
	cout << "字符串常量的地址为：" << (int)&"hello world" << endl;//双引号里面就是字符串常量
	cout << "const修饰的全局变量a的地址为：" << (int)&c_g_a << endl;
	cout << "const修饰的全局变量b的地址为：" << (int)&c_g_b << endl;
	cout << "const修饰的局部变量b的地址为：" << (int)&c_l_a << endl;
	cout << "const修饰的局部变量b的地址为：" << (int)&c_l_b << endl;

	system("pause");
	return 0;
}

两个局部不在全局区，其余全局变量、静态变量、常量（字符串常量、const修饰的全局变量）存放于全局区。

1.2 程序运行后

栈区：

由编译器自动分配和释放，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

#include<iostream>
using namespace std;
//栈区数据：不要返回局部变量的地址
int * func()//返回地址，函数必须解引用
{
	int a = 10;//局部变量，存放栈区，函数执行完自动释放（变成了随机数）
	return &a;
}
int main()
{
	int *p= func();//用指针p接收func的返回值
    //利用解引用查看地址中的数据
	cout << *p << endl;//系统会默认保存第一次
	cout << *p << endl;//第二次系统会自动释放
	system("pause");
	return 0;
}

两次结果如下：

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++中主要依靠new在堆区开辟内存

#include<iostream>
using namespace std;
int * funcg()//返回地址，函数必须解引用
{
    //指针本质是局部变量，在栈上，但指针保存的数据放在堆区
	int *p = new int(10);//利用new将数据开辟到堆区且会自动返回地址，所以需要指针*p来接收
	return p;//返回地址即可
}
int main()
{
	int *p = funcg();//用指针p接收func的返回值
	cout << *p << endl;
	cout << *p << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

结果如下：

1.3 new操作符

C++中利用new操作符在堆区开辟数据

但堆区的数据需要手动释放，利用操作符delete

语法： new 数据类型；

利用new创建的数据，会返回该数据对应类型的指针

#include<iostream>
using namespace std;
int * funcgx()//返回地址，函数必须解引用
{
	int *p = new int(10);//利用new将数据开辟到堆区且会自动返回地址，所以需要指针*p来接收
	return p;//返回地址即可
}
void test01()
{
	int *p = funcgx();
	cout << *p << endl;
	//如果想释放，需要用delete
	delete p;
	//cout << *p << endl;//内存已经被释放，再次访问会报错
}
void test02()
{
	//创建10个整形数组
	int *arr = new int[10];//中括号里的10代表数组中元素的个数，返回线性空间的首地址
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		arr[i] = i + 100;//赋值100到109
	}
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		cout << arr[i]<<"\t";
	}
	cout << endl;
	delete[]arr;//释放数组要加中括号
}
int main()
{
	test01();
	test02();
	system("pause");
	return 0;
}