1.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
• 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：有程序员分配和释放，若程序员不释放，程序结束时候由操作系统回收

不同区存放数据会赋予不同的生命周期。

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，全局区还包含了常亮区，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。

#include<iostream>
#include<string>
#include<ctime>
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;
const int c_g_b = 10;

int main() {
	//全局区
	//存放全局变量、静态变量、常量

	//创建普通局部变量
	int a = 10;
	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a的地址为:" << (int)&g_a << endl;
	cout << "全局变量b的地址为:" << (int)&g_b << endl;

	//静态变量  static
	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 << "字符串常量的的地址为:" << (int)&"hello world" << endl;

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

	//const修饰的局部变量
	const int c_l_a = 10;
	const int c_l_b = 10;

	cout << "局部常量 c_l_a的地址:" << (int)&c_l_a << endl;
	cout << "局部常量 c_l_b的地址:" << (int)&c_l_b << endl;

}

总结：

• C++中在程序运行前分为全局区和代码区
• 代码区特点共享、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，栈区开辟的数据有编译器自动释放。

示例:

#include<iostream>
#include<string>
#include<ctime>
using namespace std;

//栈区数据的注意事项 --不要返回局部变量的地址
//栈区由编译器管理


int* func(int b) {//形参也会存放在栈区
	b = 100;
	int a = 10;//局部变量，存放栈区，函数执行完自动释放
	return &a;//不要返回局部变量的地址
}

int main() {
	int* p = func(10);
	cout << "返回地址为:"<<*p << endl;//第一次 因为编译器做了保留
	cout << "返回地址为:" << *p << endl;//第二次 不再保留数据
}

堆区： 由程序员分配释放，若程序员不释放，程序运行完后操作系统回收，在C++中主要使用new在堆区开辟内存

#include<iostream>
#include<string>
#include<ctime>
using namespace std;

//栈区数据的注意事项 --不要返回局部变量的地址
//栈区由编译器管理


int* func(int b) {
	//指针本质也是局部变量，存放在栈区，指针保存的数据存放在堆区
	int* a = new int(10);//new 到堆区
	return a;
}

int main() {
	//堆区开辟数据
	int* p = func(10);
	cout << "返回地址为:" << *p << endl;//第一次 因为编译器做了保留
	cout << "返回地址为:" << *p << endl;//第二次 不再保留数据
}

1.3new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，有程序员手动开辟，手动释放，释放使用delete

语法: new 数据类型

利用new创建的数据，会返回该数据对应类型的指针

示例1

#include<iostream>
#include<string>
#include<ctime>
using namespace std;

//栈区数据的注意事项 --不要返回局部变量的地址
//栈区由编译器管理

//1.new的基本语法
int* func() {
	//在堆区创建整型数据
	//new返回该数据类型的指针
	int *p=new int(10);
	return p;
}

void test01() {
	int* p = func();
	cout << *p << endl;
	cout << *p << endl;
	cout << *p << endl;
	delete p;
	//cout << *p << endl;//非法操作，内存已经被释放
}

//2.在堆区使用new开辟数组
void test02() {
	//10个整型数据的数组
	int *arr=new int[10];
	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
	delete[]arr;
}

int main() {
	//test01();
	//堆区数据有程序员管理与释放
	test02();
}