C++ 程序在执行时，将内存大致划分为 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。

内存四区意义： 不同区域存放不同的数据，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：

​ （1）代码区： 存放 CPU 执行的机器指令

• 共享，对于频繁被执行的程序，只需要在内存中有一份代码即可；

• 只读，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放在此，在程序结束后由操作系统释放

// Global variable
int g_a = 10;
int g_b = 10;

// Global constant
const int c_g_a = 10;
const int c_g_b = 10;

int main(){
    // Local variable
    int a = 10;
    int b = 10;

    // Static vaiiable
    static int c_a = 10;
    static int c_b = 10;

    cout << "Local variable => a: " << (long)&a << endl;
    cout << "Local variable => b: " << (long)&b << endl << endl;

    cout << "Global variable => g_a: " << (long)&g_a << endl;
    cout << "Global variable => g_b: " << (long)&g_b << endl << endl;

    cout << "Static variable => c_a: " << (long)&g_a << endl;
    cout << "Static variable => c_b: " << (long)&g_b << endl << endl;

    // String constant
    cout << "String constant => str:" << (long)&"Hello" << endl << endl;

    cout << "Global constant => c_g_a: " << (long)&c_g_a << endl;
    cout << "Global constant => c_g_a: " << (long)&c_g_b << endl << endl;

    // Local constant
    const int c_l_a = 10;
    const int c_l_b = 10;

    cout << "Local constant => c_l_a: " << (long)&c_l_a << endl;
    cout << "Local constant => c_l_a: " << (long)&c_l_b << endl << endl;

    return 0;
}

Local variable => a: 140737488345656 
Local variable => b: 140737488345660

Global variable => g_a: 93824992247824 
Global variable => g_b: 93824992247828

Static variable => c_a: 93824992247824
Static variable => c_b: 93824992247828

String constant => str:93824992239796 

Global constant => c_g_a: 93824992239620 
Global constant => c_g_a: 93824992239624

Local constant => c_l_a: 140737488345664 
Local constant => c_l_a: 140737488345668

1.2 程序运行后

​ （1）栈区： 由编译器自动分配释放, 存放函数的参数值（形参），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。

int *func(){
    int a = 10;
    return &a;
}

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

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

    return 0;
}

使用 g++ main.cpp -o main 编译时，报出如下错误：

main.cpp: In function ‘int* func()’:
main.cpp:7:12: warning: address of local variable ‘a’ returned [-Wreturn-local-addr]
    7 |     return &a;
      |            ^~
main.cpp:6:9: note: declared here
    6 |     int a = 10;
      |         ^

​ （2）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，其主要利用 new 在堆区中开辟内存。

int *func(){
    int *a = new int(10);
    return a;
}

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

    cout << func() << endl;
    cout << *p << endl;

    return 0;
}

0x55555556aed0
10

1.3 new 操作符

​ C++ 中利用 new 操作符在堆区开辟数据，由程序员手动开辟、手动释放，释放时可利用操作符 delete。

示例1：基本语法

int *func(){
    int *a = new int(10);
    return a;
}

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

    cout << func() << endl;
    cout << *p << endl;

    delete p;
    // cout << *p << endl; // 为什么还是输出了？不应该报错吗？

    return 0;
}

示例1：开辟数组

int main(){
    int *arr = new int[10];

    for (int i = 0; i < 10; i++){
        arr[i] = i + 100;
    }

    for (int j = 0; j < 10; j++){
        cout << arr[j] << '\t';
    }

    delete[] arr;

    return 0;
}

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