内存分区模型
前言
之前学过一遍，也做过笔记，再次对笔记进行一个梳理和补充，自己复习一遍，希望对大家有帮助。
内存分区模型
- 代码区：存放函数体的二进制代码，由操作系统进行管理
存放的所有代码 - 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，若程序猿不释放，程序结束时由操作系统回收
代码区和全局区是在程序运行前的一个区域
而堆区和栈区是在程序运行后的一个区域
内存四区的意义：
不同区域存放的数据，赋予不同的生命周期，能够让我们灵活编程。
程序运行前
在程序编译后，生成了可编译的exe可执行程序，未执行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，只读的原因是防止程序意外的修改它的指令
全局区：
- 存放全局变量和静态变量
- 全局区还包括常量区，也存放字符串常量和其他常量(const 修饰的全局变量)
- 该区域的数据在程序运行结束后由操作系统进行释放
只要有局部修饰的变量或者常量都不在全局区
例如：const修饰的局部变量
/*
* @Author: _oufen
* @Date: 2022-11-17 00:29:53
* @LastEditTime: 2022-11-17 00:51:52
* @Description:
*/
#include <iostream>
using namespace std;
//全局变量
int global_a = 10;
int global_b = 10;
/*全局常量*/
const int c_g_a = 10;
const int c_g_b = 10;
int main()
{
/*全局变量 静态变量 常量 存放在全局区*/
// 局部变量
int a = 10;
int b = 10;
cout << "局部变量a的地址：" << (long long)&a << endl;
cout << "局部变量b的地址：" << (long long)&b << endl;
/*全局变量*/
cout << "全局变量a的地址：" << (long long)&global_a << endl;
cout << "全局变量b的地址：" << (long long)&global_b << endl;
/*静态变量*/
static int sta_a = 10;
static int sta_b = 10;
cout << "静态变量a的地址：" << (long long)&sta_a << endl;
cout << "静态变量b的地址：" << (long long)&sta_b << endl;
/*常量*/
// 1. 字符串常量
cout << "字符串常量的地址为：" << (long long)&"helloworld" << endl;
// 2. const 修饰的局部变量
const int con_a = 10;
const int con_b = 10;
cout << "const 修饰变量a的地址：" << (long long)&con_a << endl;
cout << "const 修饰变量b的地址：" << (long long)&con_b << endl;
/*全局常量*/
cout << "全局常量c_g_a的地址 ：" << (long long)&c_g_a << endl;
cout << "全局常量c_g_b的地址 ：" << (long long)&c_g_b << endl;
system("pause");
return 0;
}
运行截图：
通过上面的例子可以总结出
全局区存放：
- 全局变量
int c_g_a=10; - 静态变量
static int sta_a=10; - 常量 包括字符串常量
"helloworld"和全局常量const int c_g_a=10;
总结：
- c++在程序运行前分为全局区和代码区
- 代码区的特点是共享和只读
- 全局区存放全局变量 静态变量 字符串常量 const修饰的全局变量
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，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
/*
* @Author: _oufen
* @Date: 2022-11-17 10:55:15
* @LastEditTime: 2022-11-17 10:56:46
* @Description:栈区
*/
#include <iostream>
using namespace std;
int *funca(int b) //形参也存放在栈区
{
int f_a = 10; //局部变量 存放在栈区，栈区中的数据在函数执行完后自动释放
return &f_a; //返回局部变量的地址 会报错
// warning: address of local variable 'a' returned [-Wreturn-local-addr]
}
int main()
{
int *p = funca(1);
cout << "*p = " << *p << endl;
cout << "*p = " << *p << endl;
system("pause");
return 0;
}
堆区：
由程序猿分配释放，若程序猿不释放，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
堆区的数据不会被释放，可以使用指针指向堆区，从而使用堆区的数据。
堆区的数据由程序猿分配和释放
/*
* @Author: _oufen
* @Date: 2022-11-17 10:55:15
* @LastEditTime: 2022-11-17 11:10:57
* @Description:堆区
*/
#include <iostream>
using namespace std;
int *func()
{
/*利new关键字，可以将数据开辟到堆区*/
//指针也是局部变量 放在栈区 指针保存的数据放在堆区
//堆区的地址用栈上的指针保存
// new关键字可以创建堆区的数据
// 返回的是创建堆区数据的地址
int *p = new int(10); // new int (10) 在堆区开辟了一段内存，将这段内存的编号返回，指针p接收这段内存
return p;
}
int main()
{
//堆区开辟数据
int *p = func();
cout << "*p = " << *p << endl;
cout << "*p = " << *p << endl;
cout << "*p = " << *p << endl;
cout << "*p = " << *p << endl;
system("pause");
return 0;
}
new操作符开辟堆区数据
c++中利用new操作符在堆区开辟数据，存放的数据在堆区。
堆区开辟的数据，由程序猿手动开辟，手动释放，释放使用操作符delete
语法：
new 数据类型
利用new 创建的数据，会返回相应数据类型的指针
/*
* @Author: _oufen
* @Date: 2022-11-17 11:19:37
* @LastEditTime: 2022-11-17 11:32:40
* @Description: new操作符开辟堆区数据
*/
#include <iostream>
using namespace std;
int *func1()
{
//在堆区创建整形数据
// new返回的是创建堆区数据类型的指针
int *p = new int(10);
return p;
}
void func2()
{
//在堆区使用new开辟数组
// int *arr = new int[10]; 在堆区开辟了空间为10的数组
int *array = new int[5]{
1, 2, 3, 4, 5};
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
cout << array[i] << endl;
}
//释放堆区的数组
//释放数组的时候，要加[]
delete[] array;
}
int main()
{
int *p = func1();
// 堆区的数据由程序猿来 开辟 也由程序猿来 释放
// 可以使用delete关键字来释放堆区数据
cout << "*p = " << *p << endl;
cout << "*p = " << *p << endl;
cout << "*p = " << *p << endl;
delete (p); //释放了堆区数据
// cout << "*p = " << *p << endl; //*p = 900995024
func2();
system("pause");
return 0;
}
总结：
- 使用delete关键字可以释放堆区的数据
- 释放指针时，直接delete p;
- 释放数据时，delete[] array;
- 存放在堆区中的数据由程序猿手动开辟（new）和释放（delete）