C++内存分区模型

 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
 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。

1.1 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
        代码去是只读的,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
        全局区还包括了常量区,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有操作系统释放

1.2 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
        
    堆  区:
        由程序员释放,若程序员不释放,程序结束时有操作系统回收
        在C++中主要利用new在堆区中开辟内存
 

全局区代码示例:

#include 
#include 

using namespace std;

// 全局变量
int g_a = 19;
int g_b = 29; 

// const修饰的全局变量
const int c_g_a = 30;
const 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,b=20;
	
	// 创建静态变量,可以观察到静态变量和全局变量存放的地址相同 
	static int s_a = 11;
	static int s_b = 78; 
	
	// 创建常量--字符串常量、const修饰的变量
	// 创建一个字符串常量,创建的局部字符串存放在局部地址区域 
	string  str_a = "HelloWorld!";
	
	// const修饰的变量--1、const修饰的全局变量;2、const修饰的局部变量
	/*可以观察出const修饰的局部变量的地址为局部区域,而const修饰的全局变量存在与全局区*/ 
	const int c_a = 41;
	const int c_b = 82; 
	
	cout << "局部变量a的地址为: " << &a << endl;
	cout << "局部变量b的地址为: " << &b << endl;
	
	cout << "全局变量g_a的地址为: " << &g_a << endl;
	cout << "全局变量g_b的地址为: " << &g_b << endl; 
	
	cout << "静态变量s_a的地址为: " << &s_a << endl;
	cout << "静态变量s_b的地址为: " << &s_b << endl;
	
	cout << "字符串常量str_a的地址为: " << &str_a << endl;
	cout << "字符串常量的地址为: " << &"Hello!" << endl; 

	cout << "const修饰的全局变量c_g_a的地址为: " << &c_g_a << endl;
	cout << "const修饰的全局变量c_g_b的地址为: " << &c_g_b << endl; 
	 
	cout << "const修饰的局部常量c_a的地址为: " << &c_a << endl;
	cout << "const修饰的局部常量c_b的地址为: " << &c_b << endl; 
	
	system("pause");
	return 0;
} 

运行结果:

C++内存分区模型_第1张图片

栈区代码示例:

#include 

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 
 ****************************************** 
 */ 

// 形参的数据也会存放在栈区 
int func(int b){
	b = 100; 
	int a = 10;	// 创建局部变量,存放在栈区,局部变量的地址在结束调用子函数后自动释放 
	return &b;  // 返回局部变量的地址 
}

int main(){
	int b;
	int *p = func(b); // 接收子函数中局部变量的地址,是错误的;返回子函数中的常量是正确的 
	
	// 第一次可以输出*p的值是因为编译器做了保留操作。 
	cout << "1:*p = " << *p << endl; 
	// 第二次则不再进行数据的保留 
	cout << "2:*p = " << *p << endl; 
	
	return 0;
} 

运行结果:

 C++内存分区模型_第2张图片

堆区代码示例:

#include 

using namespace std;

int * func(){
	
	// 利用new关键字在堆区分配地址 
	int *p = new int(10);
	return p;
	
} 

int main(){
	
	// 在堆区开辟数据
	
	int *p = func();
	
	cout << "1:*p = " << *p << endl;
	cout << "2:*p = " << *p << endl; 
	
	return 0;
} 

运行结果:

C++内存分区模型_第3张图片

本笔记是用来记录自己学习过程中遇到的问题,如果错误还请多多见谅,若能指出,十分感谢!

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