内存分区模型以及newdelete操作

Posted 2021-03-01 by1314

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

C++程序在执行时，将内存大方向分为 4 个区域，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

代码区：存放函数二进制代码，由操作系统进行管理
全局区：存放全局变量和静态数据以及常量，程序运行结束，由操作系统释放
堆区：由程序员自动分配和释放，若程序员不释放，程序结束时由操作系统回收
栈区：由编译器自动分配释放，存放函数内部局部变量，函数的参数等

1.1 程序运行前

在程序编译后，生成了exe可执行文件，未执行前分为 2 个区域

（1）代码区：存放 CPU 的机器指令

　　特点：

代码区是共享的，共享的目的是对于频繁被执行的程序，只需要在内存中由一份代码即可
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

（2）全局区：全局变量和静态变量存，还包含了常量区，字符串常量和其他常量也存放在此

　　特点：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
const int c_g_a =10;

int main()
{
    //全局区
    //创建普通局部变量
    int a = 10;
    int b = 10;

    cout << "局部变量a的地址" <<(int) &a <<endl;
    cout << "局部变量b的地址" <<(int) &b <<endl;
    cout << "全局变量g_a的地址" <<(int) &g_a <<endl;
    cout << "全局变量g_b的地址" <<(int) &g_b <<endl;

    //静态变量，在前面加关键字static
    static int s_a =10;
    static int s_b =10;
    cout << "静态变量s_a的地址" <<(int) &s_a <<endl;
    cout << "静态变量s_b的地址" <<(int) &s_b <<endl;

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

    //const修饰的全局常量
    cout <<  "全局常量 c_g_a的地址：" << (int)&c_g_a << endl;

    //局部常量
    const int c_l_a=10;
    cout <<  "局部常量 c_l_a的地址：" << (int)&c_l_a << endl;

    //比较这些的地址发现：局部变量、const修饰的局部变量不在全局区中

    system("pause");
    return 0;
}

全局区与不在全局区的区别

注：常量区中存放 const 修饰的全局变量和字符串变量

1.2 栈区

注意事项：

栈区数据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。
函数的形参也是局部变量。

#include <iostream>
using namespace std;

int* func() //形参数据也会放在栈区
{
    int a=10;局部变量，放在栈区，栈区的数据在函数执行后自动释放
    return &a; //返回局部变量地址
}

int main()
{
    int *p = func();
    cout << *p <<endl;  //第一次打印正确数据，由于编译器做了保留
    cout << *p <<endl;  //第二次这个数据就不再保留

    system("pause");
    return 0;
}

为什么栈区数据不返回局部变量的地址？？

1.3 堆区

在C++中主要利用new在堆区中开辟数据

#include <iostream>
using namespace std;

int * func()
{
    //指针本质也是局部变量，放在栈上，指针保存的数据放在了堆区
    int *p = new int (10); //用new关键字，可以将数据开辟到堆区
    return *p;
}

int main()
{
    int *p=func();

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

1.4 new和delete操作符

C++通过new和delete实现动态内存的申请和释放------->可以在一个函数申请，另一个函数释放

#include <iostream>
using namespace std;

int * func()
{
    //在堆区创建整形数据
    //new返回是---->该数据类型的指针
    int *p= new int (10);
    return p;
}


void test()
{
    int *p=func();
    cout << *p <<endl;
    //堆区的数据，由程序员开辟
    //由程序员释放，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，会报错
}

//利用new在堆区开辟数组
void test1()
{
    //在堆区，创建10整型数据的数组
    int  *arr = new int [10]; //10代表数组中有10个元素
    
    for(int i=0;i<10;i++)
    {
        arr[i] = i + 100 ;
    }
    for(int i=0;i<10;i++)
    {
        cout <<arr[i]  << endl ;
    }
    //释放数组的时候，要加 [ ] 才可以
    delete[] arr;
}

int main()
{
    test();
    test1();
    
    system("pause");
    return 0;
}