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c++核心编程

内存分区模型

1 程序运行前

2 程序运行后

3 new操作符

c++核心编程

本阶段主要针对C++面向对象编程技术做详细讲解，探讨C++中的核心和精髓。

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：由编译器自由分配释放，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 程序运行前

在程序编译后，生成了exe可执行程序，未执行该程序前划分为两个区域

代码区：

1.存放CPU执行的机器指令

2.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

3.代码区是只读的，便其只读的原因是防止程序意外地修改了它的指令

全局区：

1.全局变量和静态变量存放在此

2.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

3.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;

//const修饰的全局常量
static int c_g_a = 10;
static int c_g_b = 10;

int main(){
	
    //全局区
    
    //全局变量、静态变量、常量

    //创建普通局部变量
    int a = 10;
    int b = 10;

    cout << "局部变量a的地址为" << (int)&a << endl;
    cout << "局部变量b的地址为" << (int)&b << endl;

    cout << "全局变量g_a的地址为" << (int)&g_a << endl;
    cout << "全局变量g_b的地址为" << (int)&g_b << endl;

    //静态变量 在普通变量前面加static,属于静态变量
    static int s_a = 10;
    static int s_b = 10;

    cout << "静态变量s_a的地址为" << (int)&s_a << endl;
    cout << "静态变量s_b的地址为" << (int)&s_b << endl;   

    //常量
    //字符串常量
    cout << "字符串常量的地址为：" << (int)&"hello world" << endl;

    //const修饰的变量
    //const修饰的全局变量 const修饰的局部变量

    cout << "全局常量 c_g_a 的地址为： " << (int)&c_g_a << endl;
    cout << "全局常量 c_g_b 的地址为： " << (int)&c_g_b << endl;

    const int c_l_a = 10; // c const g- global l- local
    const int c_l_b = 10;
    
    cout <<  "局部常量 c_l_a 的地址为： " << (int)&c_l_a << endl;
    cout <<  "局部常量 c_l_b 的地址为： " << (int)&c_l_b << endl;



    system("pause");

    return 0;
}

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

#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

void func() // 形参数据也会放在栈区
{
    int a = 10; //局部变量  存放在栈区，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func函数的返回值
    int * p = func();

    cout << *p << endl; //第一次可以打印正确的数字，是因为编译器做了保留
    cout << *p << endl; //第二次这个数据就不再保留了

    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()
{
    //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(){
	
    //在堆区开辟数据
    int *p = func();

    cout << *p << endl;
    cout << *p << endl;

    system("pause");

    return 0;
}

3 new操作符

        C++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

#include <iostream>
using namespace std;

1、new的基本语法
int * func()
{
    //在堆区创建整型数据
    //new返回是 改数据类型的指针
    int * p = new int(10);
    return p;
}

void test01()
{
    int * p = func();
    cout << *p << endl;
    //堆区的数据 由程序员管理开辟，程序员管理释放
    //如果想释放堆区的数据，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
}

//2、在堆区利用new开辟数组
void test02()
{
    //创建10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(){
	test01();
    test02();
    

    system("pause");

    return 0;
}