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C++内存四区

对象new不出来 人气:0

写在前面

从本文开始我就要日常更新C++入门博文啦,从核心编程开始,之前的一些基础我就不再从零整理了,只有函数传参、结构体、指针、数组等稍微难理解的知识在之前的博文写的比较全面;因为竞争确实很大,其他人总结的也很好,要看更详细的基础就看本站的技能树,非常全面;我写博客的初衷一是可以记录自己的学习,加以巩固;二是给更多的人更容易的讲解来快速入门C++,C/C++永不过时!!!

内存四区

下文有内存四区的详细介绍及作用

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,让我们的编程方式更灵活。

程序运行前

在程序编译后,生成了可执行程序.exe,未执行程序前分为两个区域为代码区和全局区

代码区

作用:

存放CPU执行的机器指令(二进制代码,由操作系统进行管理)

代码区是共享的,共享的目的是对于频繁被执行的程序,只需要再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

全局变量和静态常量存放在此

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

代码示例:

#include<iostream>
using namespace std;
//全局变量
int g_a = 10;
int g_b = 10;
const int c_g_a=10;
const int c_g_b=10;
int main()
{
	//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;
	int c_l_a = 10;
	int c_l_b = 10;
	cout << "局部常量c_l_a的地址为:" << (int)&c_l_a << endl;
	cout << "局部变量c_l_b的地址为:" << (int)&c_l_b << endl;
	cout << "全局变量g_a的地址为:" << (int)&g_a << endl;
	cout << "全局变量g_b的地址为:" << (int)&g_b << endl;
	//静态变量
	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;
	//字符串常量
	cout << "字符串常量的地址为:" << (int)&"Hello World" << endl;
	//const 修饰的变量
	//const 修饰的全局变量、const修饰的局部变量
	cout << "全局常量c_g_a的地址为:" << (int)&c_g_a << endl;
	cout << "全局常量c_g_b的地址为:" << (int)&c_g_b << endl;
}

各变量地址的关系:

从运行效果可以清楚的看到带全局的变量地址所占空间相近,而局部的地址相差就比较远了,看下我做的图示总结:

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

#include<iostream>
using namespace std;
int* func1(int b)//返回值类型为 int *,所以return一个地址才合法
{//形参数据也会开辟到栈区
	b = 100;
	int a = 10;//局部变量,存放在栈区,栈区的数据在函数执行完成后自动释放
	return &a;//返回局部变量的地址
}
int main()
{
	//接受func1函数的返回值
	int* p = func1(10);
	cout << *p << endl;//第一次数据正常,因为编译器会自动保留
	cout << *p << endl;//第二次往后是随机数,该地址被释放
	cout << *p << endl;
}

tips:这里输出只有一个10,剩下输出结果无法猜测,因为返回的地址已经被编译器释放掉

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在栈区开辟内存

示例:

int * func()
{
	//利用new 关键字把栈开辟到堆区
	//指针 *p实质上也是栈区数据,指针保存的数据放到堆区
	int* p = new int (10);
	return p;
}
int main()
{
	int* a = func();
	cout << *a << endl;//无论输出多少次,都能输出a的值
	cout << *a << endl;
	cout << *a << endl;
}

这里不同于栈区的时,无论输出多少次*a,都是结果十,下面来张图助理解:

主函数中用*a作为*p的返回值,a的地址为0x0011,保存的数据为10,这是数据保存在堆中,除非程序结束,该地址都不会被释放。

new关键字

new的基本语法

开辟:

数据类型 + 指针变量 = new +相同数据类型 +(赋值)

这样可在堆区开辟数据,作为栈区函数返回值也不会被编译器自动释放

删除:

delete 变量地址

堆区数据由管理员开辟或释放,如果想要释放数据就利用delete关键字

利用new开辟数组

示例:int* Array = new int[n]; 和基本语法相比就是()变成了[],并且里面可以存放常量或者变量,当我们想控制数组长度的时候,这也是自定义的一种方法。让 n 等于10,那么数组Array[]的长度为十,我们可以用随机数来给数组赋值。释放数组也是利用delete关键字,例如 delete[] Array; 删除数组加[]放在数组名前。

例如:

void test02(int *Array)
{
	srand((unsigned int)time(NULL));
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		Array[i] = rand() % 20 + 1;
	}
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		cout << Array[i] << "  ";
	}
}
int main()
{
    int *Array = new int [10];
    test02(Array);
}

附带个运行图:

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