C++面向对象基础--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
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空间

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：

（1）存放 CPU 执行的机器指令

（2）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

（3）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：

（1）全局变量和静态变量存放在此.

（2）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.

（3）该区域的数据在程序结束后由操作系统释放

代码示例：

 1 #include<iostream>
 2 using namespace std;
 3 //全局变量
 4 int g_a = 10;
 5 int g_b = 10;
 6 
 7 //全局常量
 8 const int c_g_a = 10;
 9 const int c_g_b = 10;
10 
11 int main()
12 {
13     //局部变量
14     int a = 10;
15     int b = 10;
16 
17     //打印地址
18     cout << "局部变量a地址为： " << (int)&a << endl;
19     cout << "局部变量b地址为： " << (int)&b << endl;
20 
21     cout << "全局变量g_a地址为： " <<  (int)&g_a << endl;
22     cout << "全局变量g_b地址为： " <<  (int)&g_b << endl;
23 
24     //静态变量
25     static int s_a = 10;
26     static int s_b = 10;
27 
28     cout << "静态变量s_a地址为： " << (int)&s_a << endl;
29     cout << "静态变量s_b地址为： " << (int)&s_b << endl;
30 
31     cout << "字符串常量地址为： " << (int)&"hello world" << endl;
32     cout << "字符串常量地址为： " << (int)&"hello world1" << endl;
33 
34     cout << "全局常量c_g_a地址为： " << (int)&c_g_a << endl;
35     cout << "全局常量c_g_b地址为： " << (int)&c_g_b << endl;
36 
37     const int c_l_a = 10;
38     const int c_l_b = 10;
39     cout << "局部常量c_l_a地址为： " << (int)&c_l_a << endl;
40     cout << "局部常量c_l_b地址为： " << (int)&c_l_b << endl;
41 
42     system("pause");
43 
44     return 0;
45 }

运行结果：

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

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，栈区开辟的数据由编译器自动释放

代码示例：

 1 #include<iostream>
 2 using namespace std;
 3 int * func()
 4 {
 5     int a = 10;
 6     return &a;
 7 }
 8 
 9 int main()
10 {
11 
12     int *p = func();
13 
14     cout << *p << endl;
15     cout << *p << endl;
16 
17     system("pause");
18 
19     return 0;
20 }

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

代码示例：

 1 #include<iostream>
 2 using namespace std;
 3 int* func()
 4 {
 5     int* a = new int(10);
 6     return a;
 7 }
 8 
 9 int main()
10 {
11 
12     int *p = func();
13 
14     cout << *p << endl;
15     cout << *p << endl;
16     
17     system("pause");
18 
19     return 0;
20 }

总结：

堆区数据由程序员管理开辟和释放

堆区数据利用new关键字进行开辟内存（C语言中用malloc() 函数，在C++中尽量不要使用）

补充：也有的资料显示一共有5个区：

（1）栈区（stack）：由编译器自动分配释放，在不需要的时候自动清除。用于存放函数的参数、局部变量等。操作方式类似数据结构中的栈（后进先出）。
（2）堆区（heap）：一般由程序员分配释放，若程序员分配后不释放，程序结束后可能由OS（操作系统）回收。不同于数据结构中的堆，分配方式有些类似链表。
（3）全局区（静态区）：全局变量和静态变量存储在这里。程序结束后由系统释放。在以前的C语言中，全局变量又细分为初始化的（DATA段）和未初始化到（BSS段），在C++里已经没有这个区分了，它们共同占用同一块内存区。
（4）常量存储区：常量字符串就存放在这里。一般不允许修改。程序结束后由系统释放。
（5）代码区：存放函数体的二进制代码。

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本文作者：神楽桜KaguraSakura
本文链接：https://www.cnblogs.com/KaguraSakura/p/13338807.html
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