C++面向对象丨1. 内存分区模型

news2025/2/26 20:07:15

Author：AXYZdong 硕士在读工科男
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系列文章目录

C++基础入门丨1. 初识C++像极了C语言
C++基础入门丨2. 数据类型基础
C++基础入门丨3. 搞明白4类运算符——运算符
C++基础入门丨4. 程序结构有哪几种？——程序流程结构
C++基础入门丨5. 数组——一维数组和二维数组
C++基础入门丨6. 函数——定义、调用和声明
C++基础入门丨7. 指针——一文搞懂指针
C++基础入门丨8. 结构体——还需要知道这些

操作系统：Windows 10
IDE：Visual Studio 2019

文章目录

- - 系列文章目录
- 1 四个内存分区
- 2 程序运行前
- 3 程序运行后
- 4 new操作符

1 四个内存分区

C++程序在执行时，将内存大方向划分为4个区域

四个区域	作用
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和常量
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

不同区域存放的数据，赋予不同的生命周期，使得编程具有更强灵活性。

2 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 和 全局区。

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。存放 cons t修饰的 全局常量 和 字符串常量。
该区域的数据在程序结束后由操作系统释放。

局部变量和局部常量存放在栈区。

3 程序运行后

程序运行后也分为两个区，栈区和堆区。

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。

#include <iostream>

using namespace std;

int * func()
{ 
	int  a = 10;	//局部变量存放在栈区
	return &a;
}

int main() {

	int * p = func();

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

	system("pause");

	return 0;
}

在这里插入图片描述

第一次打印局部变量的地址时，由于编译器的保留作用，保留了一次局部变量的地址。
第二次打印时，出现乱码，此时栈区的局部变量已经被释放。

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++中主要利用关键字 new 在堆区开辟内存。

4 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。

#include <iostream>

using namespace std;

int * func()
{
	int * a = new int(10);	//使用new开辟一个堆区
	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

	system("pause");

	return 0;
}

在这里插入图片描述

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {

	int * arr = new int[3];		//堆区开辟数组

	for (int i = 0; i < 3; i++)
	{
		arr[i] = i + 1;
	}
	for (int j = 0; j < 3; j++)
	{
		cout << arr[j] << endl;
	}
	delete[] arr;	//释放数组 delete 后加 []

	system("pause");

	return 0;
}