C++在程序运行时,将内存大方向分为四个区:

1、代码区:存放函数体的二进制代码,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:编译器自动分配和释放,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,程序结束时由操作系统回收。

内存四区的意义:不同区域存放的数据,赋予不同的生命周期,增大编程灵活性。

一、代码区

生成时间:
生成exe文件后,在程序未执行前生成。
作用:
存放CPU执行的机器代码。
特点:
共享:内存中只存在一份数据,多次执行访问同一份指令空间;
只读:防止程序意外地修改指令。

二、全局区

生成时间:
生成exe文件后,在程序未执行前生成
作用:
全局变量和静态变量存放在此;
还包含常量区、字符串区和其他常量(const);
该区数据在程序结束后由操作系统进行释放。

运行以下代码可观察内存中不同变量存放地址的关系:

  1. #include<iostream>
  2. using namespace std;
  3. //C++在程序运行时,将内存大方向分为四个区:
  4. //1、代码区:存放函数体的二进制代码,由操作系统进行管理
  5. //2、全局区:存放全局变量、静态变量和常量
  6. //3、栈区:编译器自动分配和释放,存放函数的参数值、局部变量等
  7. //4、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
  8. //内存四区的意义:不同区域存放的数据,赋予不同的生命周期,增大编程灵活性
  9. //
  10. //代码区:生成exe文件后,在程序未执行前生成
  11. //作用:
  12. //存放CPU执行的机器代码
  13. //共享:内存中只存在一份数据,多次执行访问同一份指令空间
  14. //只读:防止程序意外地修改指令
  15. //
  16. //全局区:生成exe文件后,在程序未执行前生成
  17. //作用:
  18. //全局变量和静态变量存放在此
  19. //还包含常量区、字符串区和其他常量(const)
  20. //该区数据在程序结束后由操作系统进行释放
  21. //创建全局变量
  22. int g_a = 10;
  23. int g_b = 10;
  24. //创建全局常量
  25. const int c_g_a = 10;
  26. int main()
  27. {
  28. //全局区
  29. //全局变量、静态变量、常量
  30. //创建普通局部变量
  31. int a = 10;
  32. int b = 10;
  33. cout << "局部变量a的地址为:" << (int)&a << endl; //观察不同变量的地址空间
  34. cout << "局部变量a的地址为:" << (int)&b << endl;
  35. cout << "全局变量g_a的地址为:" << (int)&g_a << endl;
  36. cout << "全局变量g_b的地址为:" << (int)&g_b << endl;
  37. //创建静态变量
  38. static int s_a = 10;
  39. static int s_b = 10;
  40. cout << "静态变量s_b的地址为:" << (int)&s_b << endl;
  41. cout << "静态变量s_a的地址为:" << (int)&s_a << endl;
  42. //常量
  43. //1、字符串常量
  44. cout << "字符串常量的地址为:" << (int) &"hello world" << endl;
  45. //2、const修饰常量(const修饰的全局常量、const修饰的局部变量)
  46. const int c_l_a = 10;
  47. cout << "全局常量c_g_a的地址为:" << (int)&c_g_a << endl; //存放在全局区
  48. cout << "局部常量c_l_a的地址为:" << (int)&c_l_a << endl; //不在全局区,和局部变量在一起
  49. system("pause");
  50. return 0;
  51. }
  52. //总结:
  53. //全局区:全局变量、静态变量、const修饰全局常量、字符串常量

三、栈区

由编译器自动分配释放,存放函数的参数值、局部变量。
注意:
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。

  1. #include<iostream>
  2. using namespace std;
  3. //栈区
  4. //由编译器自动分配释放,存放函数的参数值、局部变量
  5. //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
  6. int *func()
  7. {
  8. int a = 10; //局部变量,存放在栈区,在程序执行完毕后自动释放
  9. return &a;
  10. }
  11. int main()
  12. {
  13. int* p = func();
  14. cout << *p << endl; //在32位系统系统会保留一次,输出10
  15. cout << *p << endl; //系统自动释放,输出不为10
  16. system("pause");
  17. return 0;
  18. }

四、堆区

由程序员分配释放,若程序员不释放,则会在程序结束后系统自动收回。

(一)new语句

利用new关键字,可以将数据开辟到堆区,new语句一般形式为:


new 类型 [m][n]

new 类型(初值)


开辟指定数据类型的空间,并返回地址。
new 类型 [m][n]:表示开辟一个数组(尺寸为mn)的空间,并返回数组首地址;
*new
类型(初值):表示开辟一个指定数据类型的空间,赋初值,并返回地址。

  1. //开辟一个整数空间,并赋初值为10,并返回地址
  2. *p = new int(10);
  3. //开辟一个一维数组(1*10)的空间,并返回数组首地址
  4. new int[10];

(二)delete语句

delete语句用于撤销用new开辟的存放数据的空间。一般形式为:


delete 指针变量

delete [] 指针变量


delete 指针变量:用于撤销变量的空间;
delete [] 指针变量:用于对数组变量的空间的撤销。

  1. //释放上述开辟的整形数的空间
  2. delete p;
  3. //在指针变量前加上方括号,表示对数组空间的操作
  4. delete [] arr
  1. #include<iostream>
  2. using namespace std;
  3. //堆区
  4. //由程序员分配释放,若程序员不释放,则会在程序结束后系统自动收回
  5. //在C++中主要利用new在堆区开辟内存 语法 new 数据类型
  6. //可以利用操作符delete释放
  7. int* func()
  8. {
  9. //利用new关键字,可以将数据开辟到堆区
  10. //指针本质上也是变量,存放在栈区,指向的数据存放在堆区
  11. int* p = new int(10); //new返回的是该数据类型的指针
  12. return p;
  13. }
  14. //利用new在堆区开辟数组
  15. void test()
  16. {
  17. //在堆区开辟10个元素的整形数组
  18. int* arr = new int[10]; //中括号,注意与上边区分
  19. delete[] arr; //释放数组需要加上中括号
  20. }
  21. int main()
  22. {
  23. //在堆区开辟内存
  24. int* p = func();
  25. cout << *p << endl; //数据一直存在
  26. cout << *p << endl;
  27. delete p;
  28. //cout << *p << endl; //内存已被释放,再进行访问就会出错
  29. system("pause");
  30. return 0;
  31. }

END