1--内存分区模型

执行C++程序时，内存可划分为4个区域，不同区域存放的数据，具有不同的生命周期；

① 代码区：存放函数的二进制代码，由操作系统进行管理；

② 全局区：存放全局变量、静态变量和常量；

③ 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；

④ 堆区：由程序员分配和释放，若程序员不释放，则在程序结束时由操作系统回收；

代码区和全局区在程序运行前划分，栈区和堆区在程序运行时划分；

2--代码区

代码存放 CPU 执行的二进制机器指令；

代码区是共享的，共享的目的是对于频繁被执行的程序，只需要在内存中存放一份代码；

代码区是只读的，只读的原因是防止程序意外地修改指令；

3--全局区

全局区存放全局变量和静态变量；

全局区包含常量区，字符串常量和其他常量存放在常量区；

全局区的数据在程序结束后由操作系统释放；

# include <iostream>

int g_a = 1;
int g_b = 1;
const int cg_a = 1; // 全局常量
const int cg_b = 1;
int main(){
    int a = 1;
    int b = 1;
    static int s_a = 1;
    static int s_b = 1;
    const int c_a = 1;
    const int c_b = 1;

    std::cout << "a_addr: " << (long long)&a << std::endl;
    std::cout << "b_addr: " << (long long)&b << std::endl;
    std::cout << "g_a_addr: " << (long long)&g_a << std::endl;
    std::cout << "g_b_addr: " << (long long)&g_b << std::endl;
    std::cout << "s_a_addr: " << (long long)&s_a << std::endl;
    std::cout << "s_b_addr: " << (long long)&s_b << std::endl;
    std::cout << "str_addr: " << (long long)&"hello" << std::endl; //字符串常量
    std::cout << "cg_a_addr: " << (long long)&cg_a << std::endl;
    std::cout << "cg_b_addr: " << (long long)&cg_b << std::endl;
    std::cout << "c_a_addr: " << (long long)&c_a << std::endl;
    std::cout << "c_b_addr: " << (long long)&c_b << std::endl;

    return 0;
}

局部变量和 const 修饰的局部变量（即局部常量）不存放在全局区；

全局变量、静态变量（static 修饰）、字符串常量和 const 修饰的全局变量（全局常量）存放在全局区；

4--栈区

栈区的数据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，栈区分配的数据由编译器自动释放；

# include <iostream>

int * func(){
    int a = 10; // 存放在栈区，函数执行完后会被释放
    return &a;
}
int main(){
    int *p = func();
    std::cout << *p << std::endl;
    std::cout << *p << std::endl;
    return 0;
}

在上面的代码中，函数 func() 的局部变量a存放在栈区中，其地址不能被返回，原因在于函数

func() 执行完后其数据会被释放；

5--堆区

堆区由程序员分配释放，若程序员不主动释放，则在程序结束时由操作系统回收；

在 C++ 中利用 new 关键字来在堆区开辟内存，以存放数据；

# include <iostream>

int * func(){
    // 利用 new 操作符，将数据开辟到堆区
    int* a = new int(10); 
    // 指针 a 本质上也是局部变量，存放在栈中，但指针指向的数据 * a 存放在堆区中
    return a;
}
int main(){
    int *p = func();
    std::cout << *p << std::endl;
    std::cout << *p << std::endl;
    return 0;
}

6--new操作符

C++利用 new 操作符来在堆区开辟数据；

堆区开辟的数据，由程序员手动开辟和手动释放，利用操作符 delete 进行手动释放；

利用 new 创建的数组，会返回该数据对应类型的指针，需要用指针进行接收；

# include <iostream>

int * func(){
    // 利用 new 操作符，将数据开辟到堆区
    int* a = new int(10); 
    // new 返回是 该数据类型的指针
    return a;
}

// 利用 new 关键字在堆区开辟数组
void test(){
    int * arr = new int[10]; // 数组，10个元素
    for (int i = 0; i < 10; i++){
        arr[i] = i + 100;
    }
    for (int i = 0; i < 10; i++){
        std::cout << arr[i] << std::endl;
    }
    delete[] arr; // 利用delete[]释放数组
}
int main(){
    int *p = func();
    std::cout << *p << std::endl;

    delete p; // 利用操作符delete释放

    test();
    return 0;
}