C++内存分区模型

Posted 枸杞仙人

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了C++内存分区模型相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

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

程序运行前

在程序编译后,会生成可执行程序,未执行该程序前系统分为两个区域:代码区和全局区。

代码区

  • 代码区用于存放二进制的 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:

  • 全局变量静态变量存放在此。

  • 全局区还包含了常量区, 字符串常量其他常量就是存放在常量区的。

  • 该区域的数据在程序结束后由操作系统释放.

示例:

#include<iostream>
using namespace std;
//全局变量
int g_a = 10;
int g_b = 10;

//全局常量
const int c_g_a = 10;
const int c_g_b = 10;

int main() 

    //局部变量
    int a = 10;
    int b = 10;

    //打印地址
    cout << "局部变量a地址为: " << &a << endl;
    cout << "局部变量b地址为: " << &b << endl;

    cout << "全局变量g_a地址为: " <<  &g_a << endl;
    cout << "全局变量g_b地址为: " <<  &g_b << endl;

    //静态变量
    static int s_a = 10;
    static int s_b = 10;

    cout << "静态变量s_a地址为: " << &s_a << endl;
    cout << "静态变量s_b地址为: " << &s_b << endl;

    cout << "字符串常量地址为: " << &"hello world" << endl;
    cout << "字符串常量地址为: " << &"hello world1" << endl;

    cout << "全局常量c_g_a地址为: " << &c_g_a << endl;
    cout << "全局常量c_g_b地址为: " << &c_g_b << endl;

    const int c_l_a = 10;
    const int c_l_b = 10;
    cout << "局部常量c_l_a地址为: " << &c_l_a << endl;
    cout << "局部常量c_l_b地址为: " << &c_l_b << endl;

局部变量a地址为: 0x7ffee26ab71c
局部变量b地址为: 0x7ffee26ab718
全局变量g_a地址为: 0x10d5580c0
全局变量g_b地址为: 0x10d5580c4
静态变量s_a地址为: 0x10d5580c8
静态变量s_b地址为: 0x10d5580cc
字符串常量地址为: 0x10d556ec7
字符串常量地址为: 0x10d556ed3
全局常量c_g_a地址为: 0x10d556f5c
全局常量c_g_b地址为: 0x10d556f60
局部常量c_l_a地址为: 0x7ffee26ab714
局部常量c_l_b地址为: 0x7ffee26ab710

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

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,栈区开辟的数据在函数执行完之后由编译器自动释放

示例:

#include<iostream>
using namespace std;
int * func()

	int a = 10;
	return &a;


int main() 

	int *p = func();

	cout << *p << endl;//第一次可以打印正确的数字因为编译器会保留,但是第二次就不会了。
	cout << *p << endl;


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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

示例:

#include<iostream>
using namespace std;
int* func()

	int* a = new int(10);
	return a;


int main() 

	int *p = func();

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


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总结:

  • 堆区数据由程序员管理开辟和释放

  • 堆区数据利用new关键字进行开辟内存

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

示例1: 基本语法

#include<iostream>
using namespace std;
int* func()

	int* a = new int(10);
	return a;


int main() 

	int *p = func();

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

	//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

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示例2:开辟数组

#include<iostream>
using namespace std;
//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;

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以上是关于C++内存分区模型的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

C++核心编程内存分区模型

黑马程序员 C++教程从0到1入门编程笔记3C++核心编程(内存分区模型引用函数提高)

C++核心编程之-内存分区模型

1内存分区模型

内存分区模型以及newdelete操作

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