C++深入浅出讲解内存四区与new关键字的使用

2022-11-13 08:11:33 讲解深入浅出四区

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：

到此这篇关于C++深入浅出讲解内存四区与new关键字的使用的文章就介绍到这了,更多相关C++内存四区内容请搜索以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持！

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