C++内存分区模型超详细讲解
作者:溪午闻璐
在了解内存分区之前,我们先来聊一聊为什么要进行内存分区。在进行了内存分区之后,在不同的区域存放的数据,会有不同的生命周期,从而会让程序员的编程变得更加灵活
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的(所有代码包含中文注释)
- 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
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:
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.
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
3、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
示例:
int * func() { int a = 10; return &a; } int main() { int *p = func(); cout << *p << endl; cout << *p << endl; system("pause"); return 0; }
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
int* func() { // 利用new关键字,可以将数据开辟到堆区 // 指针 本质上是局部变量,放在栈区,指针保存的数据放在堆区 int* a = new int(10); // new,开辟数据到堆区,返回数据地址 return a; } int main() { int *p = func(); cout << *p << endl; cout << *p << endl; system("pause"); return 0; }
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
int* func() { int* a = new int(10); return a; } int main() { int *p = func(); cout << *p << endl; cout << *p << endl; // 堆区的数据,由程序员管理开辟(new),程序员管理释放(delete) // 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; }
示例:开辟数组
//堆区开辟数组 int main() { 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 后加 [] delete[] arr; system("pause"); return 0; }
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