C/C++教程

C++核心编程 1 程序的内存模型

本文主要是介绍C++核心编程 1 程序的内存模型,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!

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(写的所有代码都在代码区)

  全局区:存放全局变量、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

  内存四区的意义:不同区域的数据,赋予不同的生命周期,给我们更大的灵活编程

 

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(main函数外面)和静态变量(在普通变量前加static)存放于此

    全局区还包含了常量区,字符串常量 ("hello world") 和其他常量(const修饰的全局变量)也存放于此

    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修饰的全局变量 和 字符串常量

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: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;

//栈区数据注意事项  ---  不要返回局部变量的地址
//栈区的数据由编译器管理开辟和释放

int * func(int b)   //形参数据也会放在栈区
{
   b = 100;
   cout << b << endl;
    int a = 10;    //局部变量  存放栈区,栈区的数据在函数执行完后自动释放
    return &a;     //返回局部变量的地址
}

int main()
{
    //接收函数的返回值 
    int * p = func(1);

    cout << *p << endl;  //第一次可以打印出正确的数据 10 ,是因为编译器防止用户是误操作而做了一次保留
    cout << *p << endl;  //第二次这个数据就不再保留 打印出来的是乱码 因为局部变量a的内存已经被释放
    
    system("pause");
    return 0;
}

    打印出来的结果:

 

 

 

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 

    实例: 

#include<iostream>
using namespace std;

int * func()
{
    //利用new关键字  可以将数据开辟到堆区
   //指针 本质也是局部变量,放在栈上。指针保存的数据是放在堆区

    int * p = new int (10);    
    return p;     
}

int main()
{
    int * p = func();  //接收函数的返回值

    cout << *p << endl;  
    cout << *p << endl;  
    system("pause");
    return 0;
}

    打印结果:

 

              

 

 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

  实例:1、基本语法

 

#include<iostream>
using namespace std;

int * func()
{
    //在堆区创建整型数据
    //new返回的是 该数据类型的指针
    int * p = new int (10);    
    return p;     
}

void test1()  //new的基本语法
{
    int * p = func();
    cout << *p << endl;
    cout << *p << endl;
    cout << *p << endl;
    //堆区数据由程序员管理开辟、释放,若想释放 利用关键字delete
    delete p;
    cout << *p << endl;  //内存已经被释放,再次访问就是非法操作,会报错
}
int main()
{
    //int * p = func();  //接收函数的返回值
    test1();
    
    system("pause");
    return 0;
}

 

            打印结果:因为delete p 后,p已被释放,故第四次打印出错。

 

    2、在堆区new数组

#include<iostream>
using namespace std;


//2、在堆区利用new开辟数组
void test2()
{
    //创建10个 整型数据的数组,在堆区
    int * arr = new int[10];  //10代表数组有10个元素
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        arr[i] = i + 100;  //给10个元素赋值  100~109
    }
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        cout << arr[i] << endl;
    }
    //释放堆区数组
    //释放数组的时候要加[]才可以
    delete[] arr;
}
int main()
{
    test2();
    system("pause");
    return 0;
}

     打印结果:

 

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