C++ 内存模型

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（所有代码包含中文注释）
• 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

 2、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. 

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

3、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

int* func()
{
    // 利用new关键字，可以将数据开辟到堆区
    // 指针 本质上是局部变量，放在栈区，指针保存的数据放在堆区
	int* a = new int(10); // new，开辟数据到堆区，返回数据地址
	return a;
}
 
int main() {
 
	int *p = func();
 
	cout << *p << endl;
	cout << *p << endl;
    
	system("pause");
	return 0;
}

4 、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

int* func()
{
	int* a = new int(10);
	return a;
}
 
int main() {
 
	int *p = func();
 
	cout << *p << endl;
	cout << *p << endl;
 
    // 堆区的数据，由程序员管理开辟(new)，程序员管理释放(delete)
	// 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：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;
}