C++核心程式設計 1 程式的記憶體模型

阿新 • • 發佈：2021-08-05

1、記憶體分割槽模型

C++程式在執行時，將記憶體大方向劃分為4個區域

　　程式碼區：存放函式體的二進位制程式碼，由作業系統進行管理（寫的所有程式碼都在程式碼區）

　　全域性區：存放全域性變數、靜態變數以及常量

　　棧區：由編譯器自動分配釋放，存放函式的引數值，區域性變數等

　　堆區：由程式設計師分配和釋放，若程式設計師不釋放，程式結束時由作業系統回收

　　記憶體四區的意義：不同區域的資料，賦予不同的生命週期，給我們更大的靈活程式設計

程式執行前：

　　在程式編譯後，生成了exe可執行程式，未執行該程式前分為兩個區域

程式碼區：

　　　　存放CPU執行的機器指令

　　　　程式碼區是共享的，共享的目的是對於頻繁被執行的程式，只需要在記憶體中有一份程式碼即可

　　　　程式碼區是隻讀的，使其只讀的原因是防止程式意外地修改了它的指令　　

全域性區：

　　　　全域性變數（main函式外面）和靜態變數（在普通變數前加static）存放於此

　　　　全域性區還包含了常量區，字串常量 ("hello world") 和其他常量（const修飾的全域性變數）也存放於此

　　　　該區域的資料在程式結束後由作業系統釋放

　　總結：

　　　　C++中在程式執行前分為全域性區和程式碼區

　　　　程式碼區特點是共享和只讀

　　　　全域性區中存放全域性變數、靜態變數、常量

　　　　常量區中存放const修飾的全域性變數和字串常量

程式執行後：

棧區：

　　　　由編譯器自動分配釋放，存放函式的引數值，區域性變數等

　　　　注意：不要返回區域性變數的地址，棧區開闢的資料由編譯器自動釋放

#include<iostream>
using namespace std;

//棧區資料注意事項  ---  不要返回區域性變數的地址
//棧區的資料由編譯器管理開闢和釋放

int * func(int b)   //形引數據也會放在棧區
{
　　 b = 100;
　　 cout << b << endl;
    int a = 10;    //區域性變數  存放棧區，棧區的資料在函式執行完後自動釋放
    return &a;     //返回區域性變數的地址
}

int main()
{
     
//接收函式的返回值 
    int * p = func(1);

    cout << *p << endl;  //第一次可以打印出正確的資料 10 ，是因為編譯器防止使用者是誤操作而做了一次保留
    cout << *p << endl;  //第二次這個資料就不再保留 打印出來的是亂碼 因為區域性變數a的記憶體已經被釋放
    
    system("pause");
    return 0;
}

　　　　打印出來的結果：

堆區：

　　　　由程式設計師分配釋放，若程式設計師不釋放，程式結束時由作業系統回收

　　　　在C++中主要利用new在堆區開闢記憶體　

　　　　例項：　

#include<iostream>
using namespace std;

int * func()
{
    //利用new關鍵字  可以將資料開闢到堆區
　　 //指標 本質也是區域性變數，放在棧上。指標儲存的資料是放在堆區

    int * p = new int (10);    
    return p;     
}

int main()
{
    int * p = func();  //接收函式的返回值

    cout << *p << endl;  
    cout << *p << endl;  
    system("pause");
    return 0;
}

　　　　列印結果：

new操作符

　　C++中利用new操作符在堆區開闢資料

　　堆區開闢的資料，由程式設計師手動開闢，手動釋放，釋放操作符delete

　　語法：new資料型別

　　利用new建立的資料，會返回該資料對應的型別的指標

　　例項：1、基本語法

#include<iostream>
using namespace std;

int * func()
{
    //在堆區建立整型資料
    //new返回的是 該資料型別的指標
    int * p = new int (10);    
    return p;     
}

void test1()  //new的基本語法
{
    int * p = func();
    cout << *p << endl;
    cout << *p << endl;
    cout << *p << endl;
    //堆區資料由程式設計師管理開闢、釋放，若想釋放 利用關鍵字delete
    delete p;
    cout << *p << endl;  //記憶體已經被釋放，再次訪問就是非法操作，會報錯
}
int main()
{
    //int * p = func();  //接收函式的返回值
    test1();
    
    system("pause");
    return 0;
}

列印結果：因為deletep 後，p已被釋放，故第四次打印出錯。

　　　　2、在堆區new陣列

#include<iostream>
using namespace std;


//2、在堆區利用new開闢陣列
void test2()
{
    //建立10個 整型資料的陣列，在堆區
    int * arr = new int[10];  //10代表陣列有10個元素
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        arr[i] = i + 100;  //給10個元素賦值  100~109
    }
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        cout << arr[i] << endl;
    }
    //釋放堆區陣列
    //釋放陣列的時候要加[]才可以
    delete[] arr;
}
int main()
{
    test2();
    system("pause");
    return 0;
}