C++ 面向对象程序设计--内存分区详解

编辑: admin 分类: c#语言 发布时间: 2021-12-12 来源:互联网
目录
  • 一、分区的意义
  • 二、代码区
    • 1、定义
    • 2、特点
  • 三、全局区
    • 1、定义
    • 2、特点
    • 3、相关代码
      • 1)全局变量
      • 2)静态变量
  • 四、栈区——程序运行后
    • 1、定义
      • 2、相关代码
      • 五、堆区——运行后
        • 1、定义
          • 2、相关代码和运行结果
          • 总结

            一、分区的意义

            在讲分区前,先谈谈内存分区的意义,也就是为什么程序要进行分区?

            笔者认为这是为了编程的灵活性,因为将内存分区后,不同区域的内存,相关的数据就有的不同的生命周期。以笔者之前的一篇算法复杂度的blog中提到栈帧空间为例,在此就是指栈区,而栈区多指非main函数调用的内存(相关参数等),当非main函数调用结束后,这块的内存就会清空释放。而这里的数据就可以和在main函数中的数据有不同的生命周期。

            二、代码区

            1、定义

            存放函数体内的二进制代码,由操作系统进行管理

            注意:代码区是在程序运行前的内存区域,除了代码区,运行前还有全局区。代码区存放的二进制代码其实就是编译器(cpu)执行的指令。

            2、特点

            1)代码区是共享的,之所以共享是因为对于被频繁执行的程序,只需要在内存中存放一份代码即可。避免内存过多的浪费。

            2)代码区是只读的,原因是防止程序意外地修改了它的指令。

            三、全局区

            前面提到全局区,也在程序执行前。

            1、定义

            存放全局变量和静态变量以及常量

            2、特点

            该区域的数据在程序结束后由操作系统释放。

            3、相关代码

            1)全局变量

            #include<iostream>
            #include<string>
            using namespace std;
            // 全局变量
            int g_a = 10;
            int g_b = 10;
            int main()
            {
            	// 全局区
            	// 全局变量、静态变量、常量
            	// 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
            		<< "局部变量b的地址为: " << (int)&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;
            
            	system("pause");
            	return 0;
            }
            

            程序执行结果:


            从结果看,局部变量和全局变量存放的地址显然有很大的不同,而从a和b以及g_a和g_b的地址来看,全局变量和局部变量相邻的变量的内存地址是相近,从结果看是差了4,这是因为单位int占4个字节。

            2)静态变量

            // 静态变量	 在普通变量前面加static,属于静态变量
            	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;
            

            将上述代码加入到前面的main函数中,运行得到如下结果


            3)常量(不包含局部常量即const修饰的局部变量)

            #include<iostream>
            #include<string>
            using namespace std;
            // 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()
            {
            	// 全局区
            	// 全局变量、静态变量、常量
            	// 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
            		<< "局部变量b的地址为: " << (int)&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	 在普通变量前面加static,属于静态变量
            	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;
            	// 常量
            	// 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;
            	// 局部常量
            	const int c_l_a = 10;
            	const int c_l_b = 10;
            	cout << "局部常量c_l_a的地址为: " << (int)&c_l_a << endl;
            	cout << "局部常量c_l_b的地址为: " << (int)&c_l_b << endl;
            	system("pause");
            	return 0;
            }
            


            四、栈区——程序运行后

            1、定义

            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 :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。

            2、相关代码

            #include<iostream>
            #include<string>
            using namespace std;
            // 栈区注意事项——不要返回局部变量的地址
            // 栈区的数据由编译器管理开辟和释放
            int* func(int b)	// 形参数据也会放在栈区
            {
            	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后自动释放
            	return &a;	// 返回局部变量的地址
            }
            
            int main()
            {
            	// 接收func函数的返回值
            	int* p = func(1);
            	cout << *p << endl;	// 第一次可以打印正确数字,是因为编译器做了保留
            	cout << *p << endl;	// 第二次就不保留了
            
            	system("pause");
            	return 0;
            }
            

            五、堆区——运行后

            1、定义

            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

            c++中主要利用new在堆区开辟内存

            2、相关代码和运行结果

            #include<iostream>
            #include<string>
            using namespace std;
            int* func()
            {
            	// 利用new关键字 可以将数据开辟到堆区
            	// 指针 本质也是局部变量,放在栈上,指针保存的数据是放在堆区
            	int* p = new int(10);
            	return p;
            }
            
            int main()
            {
            	// 在堆区开辟数据
            	int* p = func();
            	cout << *p << endl;
            	cout << *p << endl;
            	cout << *p << endl;
            	cout << *p << endl;
            	system("pause");
            	return 0;
            }
            

            总结

            本片文章就到这里了,希望能够给你带来帮助,也希望您能够多多关注海外IDC网的更多内容!

            【原URL http://www.yidunidc.com/mggfzq.html 请说明出处】