C++核心编程一:内存分区模型(持续更新)

简介: C++核心编程一:内存分区模型(持续更新)



🌙C++核心编程

🌏1 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

🎄1.1 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:

存放 CPU 执行的机器指令

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

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:

全局变量和静态变量存放在此.

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.

示例:

//全局变量
int g_a = 10;
int g_b = 10;
//全局常量
const int c_g_a = 10;
const int c_g_b = 10;
int main() {
  //局部变量
  int a = 10;
  int b = 10;
  //打印地址
  cout << "局部变量a地址为: " << (int)&a << endl;
  cout << "局部变量b地址为: " << (int)&b << endl;
  cout << "全局变量g_a地址为: " <<  (int)&g_a << endl;
  cout << "全局变量g_b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地址为: " << (int)&s_a << endl;
  cout << "静态变量s_b地址为: " << (int)&s_b << endl;
  cout << "字符串常量地址为: " << (int)&"hello world" << endl;
  cout << "字符串常量地址为: " << (int)&"hello world1" << endl;
  cout << "全局常量c_g_a地址为: " << (int)&c_g_a << endl;
  cout << "全局常量c_g_b地址为: " << (int)&c_g_b << endl;
  const int c_l_a = 10;
  const int c_l_b = 10;
  cout << "局部常量c_l_a地址为: " << (int)&c_l_a << endl;
  cout << "局部常量c_l_b地址为: " << (int)&c_l_b << endl;
  system("pause");
  return 0;
}

打印结果:

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

🎄1.2 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

示例:

int * func()
{
  int a = 10;
  return &a;
}
int main() {
  int *p = func();
  cout << *p << endl;
  cout << *p << endl;
  system("pause");
  return 0;
}

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

示例:

int* func()
{
  int* a = new int(10);
  return a;
}
int main() {
  int *p = func();
  cout << *p << endl;
  cout << *p << endl;
    
  system("pause");
  return 0;
}

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

🎄1.3 new操作符

C++中利用new操作符在堆区开辟数据

堆区开辟的数据,由程序员手动开辟,手动释放,释放利用操作符 delete

语法: new 数据类型

利用new创建的数据,会返回该数据对应的类型的指针

示例1: 基本语法

int* func()
{
  int* a = new int(10);
  return a;
}
int main() {
  int *p = func();
  cout << *p << endl;
  cout << *p << endl;
  //利用delete释放堆区数据
  delete p;
  //cout << *p << endl; //报错,释放的空间不可访问
  system("pause");
  return 0;
}

示例2:开辟数组

//堆区开辟数组
int main() {
  int* arr = new int[10];
  for (int i = 0; i < 10; i++)
  {
    arr[i] = i + 100;
  }
  for (int i = 0; i < 10; i++)
  {
    cout << arr[i] << endl;
  }
  //释放数组 delete 后加 []
  delete[] arr;
  system("pause");
  return 0;
}

🕮2 总结

在代码的舞台上,C++翩翩起舞。

纵观代码的山川大地,无边的可能在眼前延展, C++,是智慧的风,吹动着科技的帆船。

用韵律的二进制,谱写着自由的交响曲, C++,是数字艺术的荣光,闪烁在信息的星空。

愿C++永远如诗,激励创造者的灵感。

渴望挑战C++的学习路径和掌握进阶技术?不妨点击下方链接,一同探讨更多C++的奇迹吧。我们推出了引领趋势的💻C++专栏:《C++从基础到进阶》 ,旨在深度探索C++的实际应用和创新。🌐🔍

相关文章
|
3月前
|
存储 程序员 编译器
玩转C++内存管理:从新手到高手的必备指南
C++中的内存管理是编写高效、可靠程序的关键所在。C++不仅继承了C语言的内存管理方式,还增加了面向对象的内存分配机制,使得内存管理既有灵活性,也更加复杂。学习内存管理不仅有助于提升程序效率,还有助于理解计算机的工作原理和资源分配策略。
|
2月前
|
监控 Linux C++
4步实现C++插件化编程,轻松实现功能定制与扩展(2)
本文是《4步实现C++插件化编程》的延伸,重点介绍了新增的插件“热拔插”功能。通过`inotify`接口监控指定路径下的文件变动,结合`epoll`实现非阻塞监听,动态加载或卸载插件。核心设计包括`SprDirWatch`工具类封装`inotify`,以及`PluginManager`管理插件生命周期。验证部分展示了插件加载与卸载的日志及模块状态,确保功能稳定可靠。优化过程中解决了动态链接库句柄泄露问题,强调了采纳用户建议的重要性。
90 27
4步实现C++插件化编程,轻松实现功能定制与扩展(2)
|
2月前
|
存储 Linux C语言
C++/C的内存管理
本文主要讲解C++/C中的程序区域划分与内存管理方式。首先介绍程序区域,包括栈(存储局部变量等,向下增长)、堆(动态内存分配,向上分配)、数据段(存储静态和全局变量)及代码段(存放可执行代码)。接着探讨C++内存管理,new/delete操作符相比C语言的malloc/free更强大,支持对象构造与析构。还深入解析了new/delete的实现原理、定位new表达式以及二者与malloc/free的区别。最后附上一句鸡汤激励大家行动缓解焦虑。
|
3月前
|
存储 缓存 C++
C++ 容器全面剖析:掌握 STL 的奥秘,从入门到高效编程
C++ 标准模板库(STL)提供了一组功能强大的容器类,用于存储和操作数据集合。不同的容器具有独特的特性和应用场景,因此选择合适的容器对于程序的性能和代码的可读性至关重要。对于刚接触 C++ 的开发者来说,了解这些容器的基础知识以及它们的特点是迈向高效编程的重要一步。本文将详细介绍 C++ 常用的容器,包括序列容器(`std::vector`、`std::array`、`std::list`、`std::deque`)、关联容器(`std::set`、`std::map`)和无序容器(`std::unordered_set`、`std::unordered_map`),全面解析它们的特点、用法
C++ 容器全面剖析:掌握 STL 的奥秘,从入门到高效编程
|
3月前
|
安全 C语言 C++
彻底摘明白 C++ 的动态内存分配原理
大家好,我是V哥。C++的动态内存分配允许程序在运行时请求和释放内存,主要通过`new`/`delete`(用于对象)及`malloc`/`calloc`/`realloc`/`free`(继承自C语言)实现。`new`分配并初始化对象内存,`delete`释放并调用析构函数;而`malloc`等函数仅处理裸内存,不涉及构造与析构。掌握这些可有效管理内存,避免泄漏和悬空指针问题。智能指针如`std::unique_ptr`和`std::shared_ptr`能自动管理内存,确保异常安全。关注威哥爱编程,了解更多全栈开发技巧。 先赞再看后评论,腰缠万贯财进门。
201 0
|
3月前
|
存储 算法 C++
深入浅出 C++ STL:解锁高效编程的秘密武器
C++ 标准模板库(STL)是现代 C++ 的核心部分之一,为开发者提供了丰富的预定义数据结构和算法,极大地提升了编程效率和代码的可读性。理解和掌握 STL 对于 C++ 开发者来说至关重要。以下是对 STL 的详细介绍,涵盖其基础知识、发展历史、核心组件、重要性和学习方法。
|
3月前
|
存储 安全 算法
深入理解C++模板编程:从基础到进阶
在C++编程中,模板是实现泛型编程的关键工具。模板使得代码能够适用于不同的数据类型,极大地提升了代码复用性、灵活性和可维护性。本文将深入探讨模板编程的基础知识,包括函数模板和类模板的定义、使用、以及它们的实例化和匹配规则。
|
3月前
|
编译器 C++ 开发者
【C++篇】深度解析类与对象(下)
在上一篇博客中,我们学习了C++的基础类与对象概念,包括类的定义、对象的使用和构造函数的作用。在这一篇,我们将深入探讨C++类的一些重要特性,如构造函数的高级用法、类型转换、static成员、友元、内部类、匿名对象,以及对象拷贝优化等。这些内容可以帮助你更好地理解和应用面向对象编程的核心理念,提升代码的健壮性、灵活性和可维护性。
|
1月前
|
编译器 C++ 容器
【c++11】c++11新特性(上)(列表初始化、右值引用和移动语义、类的新默认成员函数、lambda表达式)
C++11为C++带来了革命性变化,引入了列表初始化、右值引用、移动语义、类的新默认成员函数和lambda表达式等特性。列表初始化统一了对象初始化方式,initializer_list简化了容器多元素初始化;右值引用和移动语义优化了资源管理,减少拷贝开销;类新增移动构造和移动赋值函数提升性能;lambda表达式提供匿名函数对象,增强代码简洁性和灵活性。这些特性共同推动了现代C++编程的发展,提升了开发效率与程序性能。
58 12
|
2月前
|
设计模式 安全 C++
【C++进阶】特殊类设计 && 单例模式
通过对特殊类设计和单例模式的深入探讨,我们可以更好地设计和实现复杂的C++程序。特殊类设计提高了代码的安全性和可维护性,而单例模式则确保类的唯一实例性和全局访问性。理解并掌握这些高级设计技巧,对于提升C++编程水平至关重要。
60 16

热门文章

最新文章