参考链接：https://www.bilibili.com/video/BV1et411b73Z?p=84&vd_source=b4d9cee68649c8adcb1e266f7147cd5c
一、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
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：
全局变量和静态变量存放在此.
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.
该区域的数据在程序结束后由操作系统释放.
demo1:
#include<iostream>
//#include<string> //用C++风格字符串，要包含这个头文件,但VS2019其实也可以不用加
using namespace std;
//全局变量
int g_a = 10;
int g_b = 10;
//const修饰的全局变量，全局常量
const int c_g_a = 10;
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; //写在函数体内的变量都是局部变量
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;
return 0;
}
局部变量a的地址为：12318496
局部变量b的地址为：12318484
全局变量g_a的地址为：6144052
全局变量g_b的地址为：6144056
静态变量s_a的地址为：6144060
静态变量s_b的地址为：6144064
字符串常量的地址为：6134804
全局常量c_g_a的地址为：6135424
全局常量c_g_b的地址为：6135428
局部常量c_l_a的地址为：12318472
局部常量c_l_b的地址为：12318460
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
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
demo2：
#include<iostream>
//#include<string> //用C++风格字符串，要包含这个头文件,但VS2019其实也可以不用加
using namespace std;
//栈区数据的注意事项 -- 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;
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(1);
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
return 0;
}
10
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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
demo3:
#include<iostream>
//#include<string> //用C++风格字符串，要包含这个头文件,但VS2019其实也可以不用加
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); //把在堆区创建数据的地址返回了
return p;
}
int main()
{
//在堆区开辟数据
int* p = func();
cout << *p << endl;
cout << *p << endl;
cout << *p << endl;
cout << *p << endl;
return 0;
}
10
10
10
10
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
1.3 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
再次访问就会报错！
demo4：
#include<iostream>
//#include<string> //用C++风格字符串，要包含这个头文件,但VS2019其实也可以不用加
using namespace std;
//1、new的基本语法
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 test01()
{
int* p = func();
cout << *p << endl;
cout << *p << endl;
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()
{
//test01();
test02();
return 0;
}
100
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108
109
二、引用
2.1 引用的基本使用
作用： 给变量起别名
语法： 数据类型 &别名 = 原名
demo5:
#include<iostream>
//#include<string> //用C++风格字符串，要包含这个头文件,但VS2019其实也可以不用加
using namespace std;
int main()
{
//引用基本语法
//数据类型 &别名 = 原名
int a = 10;
//创建引用
int& b = a;
cout << "a = " << a << endl;
cout << "b = " << b << endl;
b = 100;
cout << "a = " << a << endl;
cout << "b = " << b << endl;
return 0;
}
a = 10
b = 10
a = 100
b = 100
2.2 引用注意事项
1.引用必须初始化
2.引用在初始化后，不可以改变
demo6:
#include<iostream>
//#include<string> //用C++风格字符串，要包含这个头文件,但VS2019其实也可以不用加
using namespace std;
int main()
{
int a = 10;
//1、引用必须初始化
//int &b; // 错误，必须要初始化
int& b = a;
//2、引用在初始化后，不可以该百年
int c = 20;
b = c; //赋值操作，而不是更改引用
cout << "a = " << a << endl;
cout << "b = " << b << endl;
cout << "c = " << c << endl;
return 0;
}
a = 20
b = 20
c = 20
2.3 引用做函数参数
作用：函数传参时，可以利用引用的技术让形参修饰实参
优点：可以简化指针修改实参
demo7:
#include<iostream>
//#include<string> //用C++风格字符串，要包含这个头文件,但VS2019其实也可以不用加
using namespace std;
//交换函数
//1、值传递
void mySwap01(int a, int b)
{
int temp = a;
a = b;
b = temp;
cout << "swap01 a = " << a << endl;
cout << "swap01 b = " << b << endl;
}
//2、地址传递
void mySwap02(int * a, int * b)
{
int temp = *a;
*a = *b;
*b = temp;
}
//3、引用传递
void mySwap03(int& a, int& b)
{
int temp = a;
a = b;
b = temp;
}
int main()
{
int a = 10;
int b = 20;
//mySwap01(a, b); //值传递，形参不会修饰实参
//mySwap02(&a, &b); //地址传递，形参会修饰实参的
mySwap03(a, b);//引用传递，形参会修饰实参的
cout << "a = " << a << endl;
cout << "b = " << b << endl;
return 0;
}
a = 20
b = 10
总结：通过引用参数产生的效果同按地址传递是一样的。引用的语法更清楚简单
2.4 引用做函数返回值
作用：引用是可以作为函数的返回值存在的
注意：不要返回局部变量引用
用法：函数调用作为左值
demo8:
#include<iostream>
//#include<string> //用C++风格字符串，要包含这个头文件,但VS2019其实也可以不用加
using namespace std;
//引用做函数的返回值
//1、不要返回局部变量的引用
int& test01()
{
int a = 10; //局部变量，存放在四区中的栈区
return a;
}
//2、函数的调用可以作为左值
int& test02()
{
static int a = 10; //静态变量，存放在全局区，全局区上的数据在程序结束后系统释放
return a;
}
int main()
{
//int& ref = test01();
//cout << "ref = "<< ref << endl; //第一次结果正确，是因为编译器做了保留
//cout << "ref = " << ref << endl; //第二次结果错误，因为a的内存已经释放
int& ref2 = test02();
cout << "ref2 = " << ref2 << endl;
cout << "ref2 = " << ref2 << endl;
//如果函数的返回值是引用，这个函数调用可以作为左值
test02() = 1000; //函数返回了a的引用，相当于对a进行赋值；ref2是a的别名
cout << "ref2 = " << ref2 << endl;
cout << "ref2 = " << ref2 << endl;
return 0;
}
ref2 = 10
ref2 = 10
ref2 = 1000
ref2 = 1000
2.5 引用的本质
本质：引用的本质在c++内部实现是一个指针常量.
指针常量（指针是常量）
常量指针（常量的指针）
常量指针：指向常量的指针，是一个指向可改、值不可改的指针
指针常量：该指针是常量，是一个指向不可改，值可改的指针
demo9:
//发现是引用，转换为 int* const ref = &a;
void func(int& ref){
ref = 100; // ref是引用，转换为*ref = 100
}
int main(){
int a = 10;
//自动转换为 int* const ref = &a; 指针常量是指针指向不可改，也说明为什么引用不可更改
int& ref = a;
ref = 20; //内部发现ref是引用，自动帮我们转换为: *ref = 20;
cout << "a:" << a << endl;
cout << "ref:" << ref << endl;
func(a);
return 0;
}
结论：C++推荐用引用技术，因为语法方便，引用本质是指针常量，但是所有的指针操作编译器都帮我
们做了
2.6 常量引用
作用：常量引用主要用来修饰形参，防止误操作
在函数形参列表中，可以加const修饰形参，防止形参改变实参
demo10：
#include<iostream>
//#include<string> //用C++风格字符串，要包含这个头文件,但VS2019其实也可以不用加
using namespace std;
//打印数据函数
void showValue( const int& val)
{
//val = 1000;
cout << "val = " << val << endl;
}
int main()
{
//常量引用
//使用场景：用来修饰形参，防止误操作
//int a = 10;
//加上const之后，编译器将代码修改 int temp = 10; const int & ref = temp;
//const int & ref = 10; //引用必须引一块合法的内存空间
//ref = 20; //加入const之后变为只读，不可以修改
int a = 100;
showValue(a);
cout << "a= " << a << endl;
return 0;
}
val = 100
a= 100
三、函数提高
3.1 函数默认参数
在C++中，函数的形参列表中的形参是可以有默认值的。
语法： 返回值类型 函数名 （参数= 默认值）{}
demo11:
#include<iostream>
//#include<string> //用C++风格字符串，要包含这个头文件,但VS2019其实也可以不用加
using namespace std;
//函数的默认参数
//如果我们自己传入数据，就用自己的数据，如果没有，那么用默认值
//语法： 返回值类型 函数名 （形参=默认值）
int func(int a, int b = 20, int c = 30)
{
return a + b + c;
}
//注意事项
//1、如果某个位置已经有了默认参数，那么从这个位置往后，从左到右都必须有默认值
int func2(int a, int b, int c, int d = 10)
{
return a + b + c;
}
//2、如果函数声明有默认参数，函数实现就不能有默认参数
// 声明和实现只能有一个有默认参数
int func3(int a = 10, int b = 10);
int func3(int a, int b)
{
return a + b;
}
int main()
{
cout << func(10,30) << endl;
cout << func3() << endl;
return 0;
}
70
20
3.2 函数占位参数
C++中函数的形参列表里可以有占位参数，用来做占位，调用函数时必须填补该位置
语法： 返回值类型 函数名 (数据类型){}
在现阶段函数的占位参数存在意义不大，但是后面的课程中会用到该技术
demo12:
#include<iostream>
//#include<string> //用C++风格字符串，要包含这个头文件,但VS2019其实也可以不用加
using namespace std;
//占位参数
//返回值类型 函数名 （数据类型）{}
//目前阶段的占位参数 我们还用不到，后面课程用到
//占位参数 还可以有默认参数
void func(int a, int = 10)
{
cout << "This is func" << endl;
}
int main()
{
func(10);
//cout << func(10,30) << endl;
return 0;
}
This is func
3.3 函数重载
3.3.1 函数重载概述
作用：函数名可以相同，提高复用性
函数重载满足条件：
1.同一个作用域下
2.函数名称相同
3.函数参数类型不同 或者 个数不同 或者 顺序不同
注意: 函数的返回值不可以作为函数重载的条件
demo13:
#include<iostream>
//#include<string> //用C++风格字符串，要包含这个头文件,但VS2019其实也可以不用加
using namespace std;
//函数重载
//可以让函数名相同，提高复用性
//函数重载的满足条件
//1、同一个作用域下 目前是都在全局作用域下
//2、函数名称相同
//3、函数参数类型不同，或者个数不同，或者顺序不同
void func()
{
cout << "func的调用" << endl;
}
//个数不同
void func(int a)
{
cout << "func(int a)的调用！" << endl;
}
//类型不同
void func(double a)
{
cout << "func(double a)的调用！" << endl;
}
//顺序不同
void func(int a, double b)
{
cout << "func(int a, double b)的调用！" << endl;
}
void func(double a, int b)
{
cout << "func(double a, int b)的调用！" << endl;
}
//注意事项
//函数的返回值不可以作为函数重载的条件
//int func(double a, int b)
//{
// cout << "func(double a, int b)的调用！" << endl;
//}
int main()
{
//func();
//func(10);
//func(3.14);
func(10, 3.14);
return 0;
}
func(int a, double b)的调用！
3.3.2 函数重载注意事项
1.引用作为重载条件
2.函数重载碰到函数默认参数
demo14:
#include<iostream>
//#include<string> //用C++风格字符串，要包含这个头文件,但VS2019其实也可以不用加
using namespace std;
//函数重载的注意事项
//1、引用作为重载的条件
void func(int &a) // int &a = 10;不合法的
{
cout << "func(int &a)的调用" << endl;
}
void func(const int& a) //只读不写 const int& a = 10；合法
{
cout << "func(const int &a)的调用" << endl;
}
//2、函数重载到默认参数
void func2(int a, int b = 10)
{
cout << "func2(int a, int b)的调用" << endl;
}
void func2(int a)
{
cout << "func2(int a)的调用" << endl;
}
int main()
{
//int a = 10; //a是变量，可读可写
//func(a);
//func(10);
//func2(10); //当函数重载碰到默认参数，出现二义性，报错，尽量避免这种情况
//func2(10,20);
return 0;
}
