[C++核心编程] 1、内存分区模型

2023-07-12,,

文章目录

1 内存分区模型
1.1 程序运行前
1.2 程序运行后
1.3 new操作符

1 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

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

1.1 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.

示例:

//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:

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

1.2 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:

int * func()
{
int a = 10;
return &a;
} int main() { int *p = func(); cout << *p << endl;
cout << *p << endl; 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

示例:

int* func()
{
int* a = new int(10);
return a;
} int main() { 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

1.3 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

示例1: 基本语法

int* func()
{
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;
}

示例2:开辟数组

//堆区开辟数组
int main() { int* arr = new int[10]; for (int i = 0; i < 10; i++)
{
arr[i] = i + 100;
} for (int i = 0; i < 10; i++)
{
cout << arr[i] << endl;
}
//释放数组 delete 后加 []
delete[] arr; system("pause"); return 0;
}

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