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

一、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

#include "iostream"
using namespace std;
//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;
}

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

二、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

#include "iostream"
using namespace std;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

#include "iostream"
using namespace std;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

三、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

#include "iostream"
using namespace std;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

#include "iostream"
using namespace std;
//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;
}

参考：https://www.bilibili.com/video/BV1et411b73Z